تحقیق رایگان درباره توالي، پيشگويي، پروتئين

دانلود پایان نامه ارشد

خلاصه در جدول 2-1 ذکر شدهاست.
جدول 2-1. پايگاههايداده و برنامههاي بيوانفورماتيکي
آدرس-WWW
کاربري در اين تحقيق
توصيف
پايگاه داده
Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank
استخراج توالي نوکلئوتيدي ژنهاي اپرون CS3 و ژن 2AJ1 (ضميمه)

پايگاهداده در سازمان بهداشت ملي آمريکا (NIH) ميباشد که حاوي يک مجموعه از سکانسهاي دياناي منتشر شده و در دسترس است.
GenBank

http://www.expasy.org
دسترسي به پايگاههايداده Prosite و Swiss-prot/UniprotKB
پايگاه جامع اطلاعات پروتئيني
Expasy
Http://www.expasy.ch/
استخراج توالي پروتيئنهايCStH, CS3-1 Caf1, Caf1M و 2Aj1(ضميمه)

پايگاهداده توالي پروتئين
SWISS-PROT/TrEMBL
http://prosite.expasy.org/
استخراج موتيفهاي متصلشونده به فلز کادميوم
منبعي براي دمينها، پترنها و موتيفهاي پروتئيني ميباشد
PROSITE
Http://www.rcsb.org

استخراج ساختار سه بعدي پروتيئنهاي Caf1، Caf1M و دمين دارنده موتيف

منبعي براي داده‌هاي ساختار سه‌بعدي پروتئين‌ها و اسيدهاينوکلئيک است. اين داده‌ها عموماً توسط بلورنگاري پرتو-ايکس يا بيناب‌نمايي ان‌ام‌آر به دست مي‌آيند
PDB
http://www.ebi.ac.uk/pdbsum
ارتباط بين توالي و عناصر ساختار دوم 2AJ1 و توپولوژي ساختار دوم 2AJ1 و نيز ارتباطات ملکولي دو پروتئين Caf1-Caf1M
پايگاهداده تصويري است که ديد کلي به کاربر درباره هريک از ساختارهاي موجود در PDB را ميدهد
PDBsum
http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/search.cgi
بررسي و مقايسه خانواده پروتئين هاي الگو (Caf1وCaf1M) و پروتئينهاي هدف (CStH وCS3-1) از لحاظ طبقه بندي ساختاري
پروتئينها را بر مبناي نياي مشترک و نيز ساختار سهبعدي، توالي و کارايي مشابه دسته بندي ميکند
Scope

2-1-2 ساختار پروتئين و روشهاي پيشگويي عملکرد
1-2-1-2 رسيدن از توالي به عملکرد (آناليز توالي پروتئين)
1-1-2-1-2 جستجوي (شباهت) در پايگاهداده توالي
در اين تحقيق از ابزارهاي مقايسه توالي(جستجوي پايگاهداده) مشخصشده در جدول2-2 استفادهشد.

جدول 2-2. ابزارهاي مقايسه توالي

آدرس-WWW
کاربري در اين تحقيق
توصيف
برنامه
Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/

جستجو و شناسايي پروتئين مشابه CS3-1
ويرايش اصلاحشده Blast، برنامهاي براي جستجوي توالي پروتئين جهت رسيدن به پروتيئن مشابه از لحاظ عملکردي و ساختاري
PSI-BLAST
Http://www.ebi.ac.uk/blastall/

مقايسه توالي پروتئينهاي هدف و الگو
مقايسه موضعي دو توالي پروتئين يا DNA
BLAST
3-1-2. روشهاي آناليز ساختار اول
از ابزارهاي آناليز ProtScale و SignalP3.0 جهت مشخص کردن مسير آب دوستي و توالي نشانه پروتئينهاي مورد بررسي و از ابزار Prosite scan جهت جستجوي پروفايل و پترن استفاده گرديد (جدول2-3 و 2-4).
جدول 2-3. ابزارهاي آناليز توالي اول پروتئين
برنامه
توصيف
کاربري در اين تحقيق
آدرس-WWW
ProtScale
نمايش شاخصهاي اسيدآمينه (آب گريزي، ساير پارامترهاي فضايي و غيره)
استخراج خصوصيات آب گريزي و آب دوستي CStH
Http://us.expasy.org/cgi- bin/protscale.pl

SignalP3.0
روشهاي محاسباتي براي پيشگويي موقعيت دقييق توالي نشانه از توالي آمينو اسيدي پروتئينها بر مبناي مدل هاي شبکه عصبيمصنوعي و مدل مارکفمخفي69
پيشگويي توالي نشانه پروتئين CStH و CS3-1
http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/
جدول 2-4. روشهاي جستجوي پروفايل و پترن.
برنامه
توصيف
کاربري در اين تحقيق
آدرس-WWW
ScanProsite
پويش و تجسس يک توالي در مقابل Prosite و يا پترن در مقابل Swiss-Prot و TrEMBL
پويش پترن فلز سنگين در مقابل Swiss-Prot و يا پترن در مقابل Swiss-Prot و TrEMBL
http://us.expasy.org/tools/scanprosite/

Prosite scan
پويش و تجسس يک توالي در مقابل Prosite
توالي موتيف جاذب کادميوم در مقابل Prosite جستجو گرديد
http://npsa- bil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_prosite.html

4-1-2 روشها و برنامهي پيشگويي ساختار و عملکرد پروتئين
جدول 2-5 روشهاي پيشگويي و تعيين ساختار ساختار دوم و جدول 2-6 روشهاي پيشگويي و تعيين ساختار ساختار سوم پروتئين را نشان ميدهد.
جدول 2-5. ابزارهاي پيشگويي ساختار دوم
برنامه
توصيف
کاربري در تحقيق
آدرس-WWW
GOR IV
ساختار هر اسيدآمينه با توجه به اسيدآمينه همسايه پيشگويي ميگردد
پيشگويي ساختار دوم پروتيئن هاي مورد بررسي
Http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_gor4.html
PHD
پيشگويي ساختار دوم بر اساس هم رديفي چندتايي تواليهاي پروتئيني
پيشگويي ساختار دوم پروتيئنهاي مورد بررسي
http://www.bioinf.manchester.ac.uk/dbbrowser/bioactivity/NPS2.html
SOPM
پيشگويي ساختار دوم بر اساس هم رديفي چندتايي براساس توالي پروتئين و ساختارهاي دوم موجود
پيشگويي ساختار دوم پروتيئنهاي مورد بررسي
http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=/NPSA/npsa_server.html
SIMPA 96
پيشگويي ساختار دوم با کمک نزديکترين همسايه
پيشگويي ساختار دوم پروتيئنهاي مورد بررسي
http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=/NPSA/npsa_server.html
Stride
تعيين و تخصيص ساختار دوم پروتيئن با توجه به ساختار سوم
تعيين ساختار دوم ساختارهاي پيشگويي شده و نيز الگوها جهت مقايسه
http://webclu.bio.wzw.tum.de/stride/
جدول 2-6. ابزارها و روشهاي پيشگويي ساختار سوم
برنامه
توصيف
کاربري در تحقيق
آدرس-WWW
SWISS-MODEL
سرور خودکار مدلسازي پروتئين بر مبناي ساختارهاي شناخته شده
مدلسازي ساختار سوم CS3-1

Http://www.expasy.org/swissmod/SWISS-MODEL.html

CPHmodels
سرور خودکار مدلسازي پروتئين بر مبناي شبکه عصبي
جستجوي ساختارسوم براي پروتئينهاي مورد بررسي
Http://www.cbs.dtu.dk/services/CPHmodels/

Phyre 2
پيش گويي ساختار سوم بر مبناي تطابق ساختاراول با سوم
پيشگويي ساختار سوم CStH
http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2
Alignment-mode
Swiss-Model

پيش گويي ساختار سوم بر مبناي تطابق ساختاراول الگو و کوئيري
مدلسازي ساختار سوم CStH
Http://www.expasy.org/swissmod/SWISS-MODEL.html

Modeller
برنامه دستي و خودکار جهت مدلسازي بر مبناي تشابه توالي
مدلسازي ساختارها پس از وارد کردن موتيفها
Http://guitar.rockefeller.edu/modeller/modeller.html
FFAS
تخصيص تاخوردگي و تاخوردگي پروتئين بر مبناي تطابق و تشابه پروفايل- پروفايل
پيشگويي ساختار سوم CStH
Http://bioinformatics.burnham-inst.org/pages/servers/index.html

5-1-2 ابزارهاي مشاهده و آناليز ملکولي
جدول 2-7 برخي از ابزارهاي مشاهده و آناليز ساختار سوم پروتيئن را معرفي مي کند.
جدول 2-7. ابزارهاي آناليز و مشاهده ملکولي
آدرس-WWW
کاربري در تحقيق
توصيف
برنامه
Http://us.expasy.org/spdbv/

مشاهده و تطابق ساختار سوم مدلهاي CStH و CS3-1 با الگوهاي مربوطه
برنامهاي جهت نمايش، آناليز و تطابق ساختار سوم پروتيئينها
Swiss-PdbViewer
Installing Program
مشاهده مناطق در دسترس مدل CStH
برنامهاي جهت نمايش، آناليز و تطابق ساختار سوم پروتيئينها
Discovery Studio 2.5
Installing Program
شبيه سازي مدل هاي توليد شده در شرايط ديناميک
شبيه سازي ديناميک ملکولي
Gromacs
http://nihserver.mbi.ucla.edu/Verify_3D/
آناليز مدلهاي ساخته شده براي پروتئينهاي CStH و CS3-1
برنامهاي جهت بررسي سازگاري و تطابق مدل ساخته شده با توالي آمينواسيدي پروتئين
Verify3D
http://www.biochem.ucl.ac.uk/~roman/procheck/procheck.html

بررسي خصوصيات استروشيميايي مدلهاي ساخته شده
برنامهاي جهت بررسي خصوصيات استروشيميايي ساختار سوم پروتئين
Procheck
http://redpoll.pharmacy.ualberta.ca/vadar
بررسي کيفيت ساختار مدلهاي ساخته شده از لحاظ استروشيميايي
سرور تحت شبکه جهت بررسي کيفيت ساختار سوم پروتيئن
VADAR
http://curie.utmb.edu/getarea.html
محاسبه مناطق در دسترس مدل CStH
محاسبه مناطق در دسترس ساختار سوم پروتيئنها بر مبناي بردار به شعاع°A 4/1
GetArea
http://pipe.scs.fsu.edu/meta-ppisp.html
محاسبه مناطق در انتراکشن و ارتباطي مدل سه بعدي CStH
پيشگويي مناطق در انتراکشن ساختارهاي سه بعدي
Meta-PPISP

http://cluspro.bu.edu/login.php
http://vakser.bioinformatics.ku.edu/resources/gramm/grammx/

يافتن جايگاه احتمالي برهمکنش پروتئين CStH در کمپلکسهاي پروتئيني ممکن از آن
مطالعه برهمکنش پروتئين-پروتئين
Cluspro و GRAMM-X

2-2 روشهاي بيوانفورماتيکي

1-2-2 پيشگويي ساختار دوم
ساختار دوم توالي CstH و مشتقات آن بطورجداگانه با سرورهاي ذکر شده در سه سطح مارپيچ (Helix)، کويل (coil) ورشته (strand) پيشگويي شدند و با مقايسه نتايج پيشگويي‌ها ساختار دوم توافقي بدست‌آمد. در ساختار حاصل اگر تفاوتي در وضعيت ساختار دوم پيشگويي شده بوسيله سرورها براي يک اسيدآمينه وجود داشت حالتي که حداقل بوسيله دو سرور، پيشگوييشدهبود به عنوان حالت توافقي انتخاب شد و در غير اينصورت آن حالت با حرف U نمايش داده‌ شد. پيشگويي ساختار دوم پروتئينها و مدلهاي ساخته شده با سروهاي ذکر شده در جدول شماره 2-5 و 2-6 انجامگرفت.
2-2-2 پيشگويي ساختار سوم پروتئينها و مدلسازي
روش هاي محاسباتي براي پيشگويي ساختار سوم پروتئينها و مدلسازي آنها به سه گروه تقسيم ميشوند که شامل: (1) روش همولوژي، (2) روش شناسايي تاخوردگي يا تاخوردگي پروتئين، (3) روش مدلسازي ابتدابهساکن
فرايند پيشگويي ساختار سوم و مدلسازي پروتيئنها در طي چندين مرحله انجام ميگيرد که مراحل چندگانه آن در شکل 2-1 خلاصه شدهاست (Floudas CA., 2006, Liu., 2011)

شکل 2-2. خلاصه مراحل مدلسازي پروتئينها.

1-2-2-2 جستجوي تواليهاي مشابه با PSI-Blast و Blast در مقابل پايگاهداده PDB
با ابزارهايBlast و PSI-Blast همولوگهاي احتمالي توالي پروتئينهاي مورد بررسي در توالي پروتئينهاي موجود در پايگاهداده PDB جستجو ميگردد. اگر نيتجه جستجو مثبت باشد در اينصورت مدلسازي با روش مقايسه اي انجام ميگيرد. در صورتي که در PDB ساختار پروتيئني بدست نيامد در اينصورت بايد پيشگويي ساختار دوم و همچنين روش هاي پيشگويي شناسايي تاخوردگي پروتئين و مدلسازي ابتدا به ساکن بکار گرفتهشوند(شکل 2-2 ).

2-2-2-2 مدلسازي مقايسهاي
مدلسازي مقايسهاي بر اين پايه استوار است که تواليهاي داراي منشا تکاملي مشابه ساختار سوم مشابهي هم ميتوانند داشتهباشند. بعبارت ديگر تشابه توالي تاحد زيادي بيانگر تشابه ساختاري نيز ميباشد.
اولين اقدام در اين فرايند بسيار مهم ميباشد. ابتدا توالي جديد با ساختارهاي شناخته شده موجود همرديف ميشود. در واقع با همرديفي، تشابه يا اختلاف در سطح اسيدآمينه پيدا ميشود. صحت پيشگويي بستگي به ميزان تشابه توالي دو پروتئين دارد. اگر ميزان همساني توالي بيش از 50 درصد باشد در اينصورت پيشگويي با کيفيت بالا انجام مي گذير و دقت آن در حد تعيين ساختار سه بعدي با اشعهX ميباشد. براي همساني توالي بين 30-50 درصد، در بيش از 80 درصد موارد انتظار مي رود موقعيت کربنهاي آلفاي پيشبيني شده در حدود A°5/3 موقعيت واقعي خود خواهندبود (Kopp, 2004 ). با اين اصول ذکر شده، مدلسازي مقايسه اي شامل پنح مرحله اصلي مي باشد: (a) شناسايي تواليهاي مرتبط با ساختار معلوم، (b) همرديفي توالي هدف با تواليهاي الگو، (c) مدلسازي مناطقي که از لحاظ ساختاري حفاظت شده اند با استفاده از الگوهاي شناختهشده،(d) مدلسازي زنجيرههاي جانبي و لوپها که ساختار متفاوت دارند و معمولا جهش در لوپها ساختار پروتئين را عوض نميکند و (e) بررسي کيفيت مدلهاي توليد شده با ابزارهاي مختلف. از برنامهها و سرورهاي مدلسازي (رايگان) پروتئين که در اين پروژه از آن استفادهشد CPH model وSWISS-MODEL ميباشد.

1-2-2-2-2 سرور SWISS-MODEL
سرور

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با واژه های کلیدی شبیه‌سازی، هدف گذاری، دینامیکی Next Entries تحقیق رایگان درباره ساختار داده