介绍
在蛋白质支架或基序设计的情况下,结合位点和结合方向是已知的,但是需要以某种方式进行改进。更具体地,支架设计的目的是将已知的结合motif移植到另外一个蛋白(scaffold)上。
motif graft
Side Chain Grafting. 首先,对scaffold库进行计算扫描以寻找可能的移植位点。如果motif和支架骨架以非常低的均方根偏差(RMSD<0.5)重叠,则仅将侧链上的热点氨基酸从motif移植到scaffold相匹配的位置,这称为“Side Chain Grafting”。随后,将scaffol表面上与靶标或与基序结合的结合附近周围接触的残基设计成有利与结合的氨基酸类型。
Side Chain Grafting会使scaffold的变化最少,从而增加了在实验过程中获得正确折叠设计的概率。然而,由于motif和scaffold结构一般不是非常相似,通常不会进行Side Chain Grafting而进行“Backbone Grafting”。
步骤:
将按照以下描述的步骤设计蛋白结合抑制剂。
代码语言:javascript复制确定结合的motif区域
准备一个scaffold数据库
motif与scaffold进行匹配(即motif graft)
设计周围的序列
改进优化设计
操作:
1:准备蛋白文件
将蛋白文件按照以下顺序命名
2:准备scaffold database
可以使用MASTER搜索相似的scaffold
但是有几个关键部分需要注意:
代码语言:javascript复制(1)分辨率最好< 2.5 A
(2)最好原核表达(E. coli)
(3)蛋白单链为不对称单元(asymmetric unit)
(4)没有配体binding或者残基修饰
你也可以设置自己的限定范围,这里的motif为螺旋,所以scaffold 库聚焦于helical proteins.构建完成scaffold库之后,制作一个清单
代码语言:javascript复制#制作scaffold list
ls ../scaffolds/*.pdb >scaffolds.list
#relax scaffold结构
relax.linuxgccrelease -ignore_unrecognized_res -relax:constrain_relax_to_start_coords -ex1-ex2 -use_input_sc -l scaffolds.lis
3:MotifGrafting and Sequence Design
这是不同的步骤,但是由于rosetta script的灵活性所以可放到一起
运行以下指令
代码语言:javascript复制rosetta_scripts.linuxgccrelease -lscaffolds.list -use_input_sc -ex1 -ex2 -nstruct 1 -parser:protocolMotifGraft_sc.xml
15mins产出一个scaffold
执行此脚本将为每个支架生成一个设计。要生成多个设计,需要使用MultiplePoseMover。
参见https://www.rosettacommons.org/docs/latest/scripting_documentation/RosettaScripts/ Movers / movers_pages / RosettaScripts-MultiplePoseMover文档。
资料:
代码语言:javascript复制链接:https://pan.baidu.com/s/1tbhBKLshDuSseMeYIb8tUw
提取码:97f0
4:Selection and Improvement of Designs
加入相当多的限制条件来进行过滤或者优化
(1)良好的结合能(ddG <0 ,ROSETTA能量单位reu),形状互补性(Sc > 0.65)等
(2)人工检查,注意以下两个缺陷
代码语言:javascript复制_i_) buried charged residues
_ii_) under-packed interfaces dominated by alanine residues.
(3)将设计尽量还原为native
(4)手动调整设计,基于设计师
参考:
代码语言:javascript复制http://www.meilerlab.org/index.php/rosetta-tutorials