Βάσεις δομικών δεδομένων βιολογικών μακρομορίων Vasilis Promponas Bioinformatics Research Laboratory Department of Biological Sciences University of Cyprus
Εισαγωγή Βασικές αρχές δομής πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων Πρωτογενείς Βάσεις Δεδομένων Protein Data Bank... μια γεύση από Nucleic Acid Database Δευτερογενείς Βάσεις Δεδομένων ΣΥΝΟΨΗ SCOP ( και ολίγο από CATH) Συζήτηση..
Βασικές αρχές δομής πρωτεϊνών Αμινοξέα: Οι δομικοί λίθοι
Βασικές αρχές δομής πρωτεϊνών Αμινοξέα: Οι δομικοί λίθοι (ΙΙ)
Η δομή των πρωτεϊνών ακολουθεί μια ιεραρχία Πρωτοταγής Δευτεροταγής Τοπικές διαμορφώσεις της πολυπεπτιδικής αλυσίδας Τριτοταγής Αμινοξική Ακολουθία Τρισδιάστατο Δίπλωμα (Fold) Τεταρτοταγής Αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης
Αυτοτελή δομικά στοιχεία (Structural Domains) Αυθύπαρκτες δομικές οντότητες Διακριτή οργάνωση Ανεξάρτητες στο Δίπλωμα Λειτουργική αυτοτέλεια! Όχι πάντα συνεχόμενα τμήματα πολυπεπτιδικής αλυσίδας! Όχι πάντα από την ίδια πολυπεπτιδική αλυσίδα
Βασικές αρχές δομής νουκλεϊκών οξέων Please educate yourselves at: http://ndbserver.rutgers.edu/education/index.html
Protein Data Bank - PDB http://www.rcsb.org Εγγραφές: Αποτελέσματα πειραμάτων προσδιορισμού πρωτεϊνικών δομών Μεμονωμένες πρωτεϊνικές υπομονάδες Πρωτεϊνικά σύμπλοκα
Η ανάπτυξη της PDB
http://www.rcsb.org/pdbstatic/tutorials/tutorial.html ΑΣΚΗΣΗ!!! Να ακολουθήσετε τα βήματα της παραπάνω παρουσίασης με βάση την εγγραφή με κωδικό 2VB4 (acetylcholinesterase, Torpedo californica) Να δώσετε μια σύντομη αναφορά των πληροφοριών που μπορείτε να ανακτήσετε από τη βάση δεδομένων PDB
Structural Classification of Proteins (SCOP) Murzin, et al., 1995. http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/ Ιεραρχική Ταξινόμηση που αντανακλά: Εξελικτικές σχέσεις Αρχές Πρωτεϊνικής Δομής Με το ΜΑΤΙ!! Βασική οντότητα τα DOMAINS
Η ιεραρχία της SCOP Family (Οικογένεια) Superfamily (Υπερ-οικογένεια) Fold (Δίπλωμα) Class (Κατηγορία/Κλάση) Κατά κύριο λόγο εκφράζει το περιεχόμενο δευτεροταγούς δομής
Κύριες κατηγορίες διπλώματος all-α all-β α/β α+β
Η ιεραρχία της SCOP Family (Οικογένεια) Superfamily (Υπερ-οικογένεια) Fold (Δίπλωμα) Σημαντική Δομική Ομοιότητα Κοινά κύρια στοιχεία δευτεροταγούς δομής Κοινή διευθέτηση Κοινή τοπολογία διασυνδέσεων Η ομοιότητα οφείλεται στη φυσικοχημεία των πρωτεϊνών και ΟΧΙ σε εξελικτική συσχέτιση Class (Κατηγορία/Κλάση)
Η ιεραρχία της SCOP Family (Οικογένεια) Superfamily (Υπερ-οικογένεια) Πιθανή κοινή εξελικτική προέλευση Χαμηλά επίπεδα ομοιότητας πρωτοταγούς δομής Κοινά δομικά χαρακτηριστικά Fold (Δίπλωμα) Class (Κατηγορία/Κλάση)
Είμαστε μια ωραία ΥΠΕΡοικογένεια...
Η ιεραρχία της SCOP Family (Οικογένεια) Ξεκάθαρη εξελικτική σχέση Καθορίζεται με βάση 2 (εξελικτικά) κριτήρια Ανά δύο >30% ταυτόσημα κατάλοιπα Πολύ όμοιες δομές και λειτουργίες Superfamily (Υπερ-οικογένεια) Fold (Δίπλωμα) Class (Κατηγορία/Κλάση)
Είμαστε μια ωραία οικογένεια...
Μια ματιά στην CATH [???] Orengo et al., 1997. http://www.cathdb.info Homologous superfamily Topology Architecture Class ΑΣΚΗΣΗ Να βρείτε την κατηγοριοποίηση κατά CATH των δομών στις οποίες αναφερθήκαμε στη διάλεξη...
Συζήτηση... Διαδικτυακές πηγές Protein Data Bank http://www.rcsb.org Nucleic Acid Database http://ndbserver.rutgers.edu/ SCOP http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/ CATH http://www.cathdb.info Διδακτικό υλικό: http://troodos.biol.ucy.ac.cy/brl/courses//index.html