|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Топологическое выравнивание белков и поиск по топологии в банке PDBНИР
- Руководитель НИР: Аксянов Е.А.
- Подразделение: Отдел математических методов в биологии
- Срок исполнения: 6 февраля 2014 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14-04-31709_мол_а
- Номер ЦИТИС: 01201451459
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Структура и функции биологических макромолекул и макромолекулярных комплексов. Биокатализ.
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.15.15 Пространственная структура и свойства биополимеров
-
Ключевые слова:
структурные мотивы, топология белков, бета-структура, структура белков, гомология, поиск в биологических базах данных
-
Описание:
В рамках проекта было продолжено совершенствование комплекса программ ProtOn (Proteins Online; http://mouse.belozersky.msu.ru/proton ), который позволяет автоматически аннотировать известные белковые структуры. Сервис основан на разработанном ранее детекторе бета-листов SheeP, который позволяет найти бета-листы в предъявляемой на вход структуре и построить их полное описание в виде так называемых карт бета-листов ( http://mouse.belozersky.msu.ru/maps ). Разработанный формат описания бета-листов позволяет ввести формальное описание топологии (укладки полипептидной цепи в пространстве) бета- или альфа/бета-структурного белка, так как карта бета-листа содержит полную информацию о порядке, в котором бета-тяжи расположены в листе. В результате каждая топология может быть представлена в виде последовательности формальных обозначений бета-тяжей и прилежащих к бета-листам альфа-спиралей. Такой способ описания позволяет применять к топологиям известные алгоритмы работы со строками - производить поиск подслов, соответствующих структурным мотивам, и сравнивать топологии разных белков при помощи построения выравниваний. В 2014 году завершена разработка программы MotAn (Motif Analizer; http://mouse.belozersky.msu.ru/motan ) - детектора 8ми широко известных структурных мотивов. Проведенное тестирование программы показало высокую корреляцию ее результатов с аннотациями, приведенными в базе данных SCOP, что свидетельствует о высокой чувствительности разработанного алгоритма. Показано, что MotAn дает лучший результат, чем программа PTGL. Также в рамках проекта разработана программа MotiS (Motif Searcher; http://mouse.belozersky.msu.ru/motis ), которая позволяет проводить поиск произвольных бета- и альфа/бета-структурных мотивов по заданному формальному описанию. Алгоритм работы программы основан на поиске точного вхождения подстроки, описывающей топологию структурного мотива, в последовательностях элементов вторичной структуры, представляющих топологию каждого исследуемого белка. Для сравнения топологий двух белков с известной структурой разработана программа ProTop ( http://mouse.belozersky.msu.ru/protop ). Для построения выравнивания используется алгоритм динамического программирования, аналогичный алгоритмам, применяемым для построения выравниваний последовательностей аминокислот.
-
Основные результаты:
1. Завершена и опубликована работа по созданию детектора 8ми широко известных структурных мотивов. 2. Разработан пререлиз программы MotiS ( http://mouse.belozersky.msu.ru/motis ). Она получает на вход трехмерную структуру белка и описание топологии структурного мотива. Разработанный автором способ описания топологии белка представлен в разделе Методы и подходы. Результат работы программы содержит список всех мотивов с указанной топологией в данной трехмерной структуре. 3. Разработан пререлиз программы ProTop ( http://mouse.belozersky.msu.ru/protop ). Она получает на вход две трехмерные структуры и строит выравнивание их топологий. Программа позволяет обнаруживать слабое структурное сходство между белками, которое не может быть выявлено при помощи выравнивания последовательностей или совмещения структур в трехмерном пространстве. 4. Проведено тестирование программы ProTop.
- Добавил в систему: Аксянов Евгений Алексеевич
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 6 февраля 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Топологическое выравнивание белков и поиск по топологии в банке PDB |
| Результаты этапа: 1. Разработан пререлиз детектора структурных мотивов – программы MotiS ( http://mouse.belozersky.msu.ru/motis ). 2. Предварительный анализ работы программы MotiS указывает на высокую точность получаемых результатов. 3. Разработан инструмент для построения выравниваний топологий белков – пререлиз программы ProTop ( http://mouse.belozersky.msu.ru/protop ). 4. Показано, что результаты работы программы ProTop могут свидетельствовать об отдаленной гомологии между белками. 5. Программы MotiS и ProTop интегрированы в веб-сервис http://mouse.belozersky.msu.ru/proton вместе с другими инструментами, разработанными автором. 6. Опубликована работа с описанием программы MotAn – первой версии детектора структурных мотивов. Данная версия представляет из себя набор инструментов для определения структурных мотивов, список которых определен на стадии разработки программы. 7. Публикация работы с описанием программы MotiS подготавливается. MotiS позволяет находить в структуре белка любой указанный пользователем мотив, содержащий бета-тяжи. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Топологическое выравнивание белков и поиск по топологии в банке PDB |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".