Discovery-Studio-讲义中文

附录：准备一个PDB文件作为同源性建模模板同源建模的基本原理是，你映射的一个未知的蛋白质序列一种已知蛋白质的结构。因此，如果你没有已知的蛋白质，或模板，你将无法建立模型。模板的共同来源是蛋白质在结构生物信息学研究的实验室数据银行（目标）。该网站RCSB是HTTP：//。org/。蛋白质数据库（PDB）可能是世界上领先的公共源三维生物分子数据（1）。截至七月2006，超过37000项可在PDB。每个月都有更多的人加入。X射线衍射仪和其它固态技术占大多数的结构。然而，超过5500的核磁共振结构还可用。这些沉积的结构包括蛋白质，肽，核酸，碳水化合物，这些分子的配合物。在发现工作室环境中工作的这些分子是一个关键的过程给你的建模工作。这个练习如何准备一个PDB文件作为一个模板同源建模项目。你将在课程中学习如何：•加载PDB文件直接从蛋白质数据银行，•生产和检验蛋白质报告，•清除晶体单元电池，•分裂分子，•删除不需要的组件，和保存已完成的文件。1、开始发现工作室我们必须有发现工作室开始行使。推出发现工作室客户端，如果它没有运行。如果发现工作室已经在运行，从窗口菜单，选择关闭所有命令如果提示保存任何分子或数据，请选择“不”。2、加载PDB文件现在，我们将直接从目标通过DiscoveryStudio界面加载PDB文件。注意：文件|打开网址…命令只会获得文件通过网络连接一个数据库服务器。如果连接不可能返回错误。检查你的导师或系统管理员，如果一个连接是可从您的车间位置。从文件下拉菜单，选择命令打开网址。在对话框中，网址应该是指目标网站。更换与1t64URL的最后四个字。点击打开按钮。如果一个PDB不能连接，所需的文件中的数据文件是可用的目录1t64_original.pdb。在3D窗口中显示的结构是两人HDAC8蛋白的晶体结构在复杂的抑制剂，684个晶体的水，和几个离子。抑制剂是曲古抑菌素A，一个很好的研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂（2）。从“视图”菜单中选择“层次”命令。注意层次视图中组件的分布。我们将重新安排组件为了方便工作的结构。3、检查蛋白质报告在深入了解蛋白质，我们应该花一点时间来看看有什么。一种快速的方法完成这项任务是使用蛋白质报告。在蛋白质报告和公用事业工具面板，去蛋白质信息部分，然后点击蛋白质报告命令。这将一个文本文档总结关键信息的HTML窗口打开1t64蛋白结构。正如我们有多个分子在视图中，该报告从一个分子列表。滚动下来的报告，你会注意到，首先有2条链，一个和B。此外，还有其他的构象和缺失的残基，这两个链。还有更多链中的问题的残留量比在乙链。进一步向下滚动，你会看到有几个配体和离子包括在结构和晶体的水。根据数据的报告，我们可以得出结论，乙链是一个更好的模板比连锁。但我们要清楚我们几个非原子以及。4、删除单元电池晶体单元单元在分子力学计算中的意义不大。有时它只是更容易删除单元电池。从结构的菜单，选择水晶细胞pullright菜单。选择删除单元格命令。请注意，在层次视图中的更改为单元单元格信息被删除。扩大对象1t64验证蛋白质和水分子仍然存在。5、拆分分子系统的组成部分这个文件是由多个部分组成的。我们可以通过层次结构查看组件其他练习窗口。然而，我们实际上可以分开的组件的PDB文件更快的分割命令。访问工具浏览器。然后访问蛋白质报告和公用事业工具。找分裂工具组。列出了三个选项，并将在一个瞬间描述。单击所有命令。注意在层次视图中的更改。PDB文件的四个组成部分已隔离到单独的对象四的成分是蛋白质（1t64_a和1t64_b），配体（1t64_nonprotein），和结晶水（1t64_water）。拆分命令的三个选项允许在如何处理对象的操作中有一定的灵活性。所有打出的层次结构视图中所有链和非蛋白结构为独立的对象，并列出每个氨基酸序列为序列单独序列。蛋白打出所有的蛋白链结构为独立的对象层次结构中的每个视图和列表的氨基酸序列为序列单独序列。非蛋白打出配体，如为单独的对象的水域在层次视图其他非蛋白结构和列表的任何非蛋白多肽序列在序列视图分离的序列。6、除去水对于这次演习，我们将删除晶体的水分子。有几种方法水可以被移除。在这种情况下，当我们拆分系统和开发新的层次，我们将使用层次视图。在层次视图中，选择进入1t64_water。输入应选择在两个层次视图和三维窗口。点击键盘上的删除键。从两个层次视图和三维窗口中的水分子被删除。7、除去配位体和离子无论是配位体，也没有离子所需的我们的同源性建模实验。所以我们可以删除它们。在层次视图中，选择进入1t64_nonprotein。点击键盘上的删除键。从两个层次视图和三维窗口中除去的配位体和离子分子。8、删除一个蛋白质单位双蛋白链在本单位细胞中显示。然而，只有一个将需要作为模板。一个人的意志，将取决于个体链的质量。在这种情况下，我们在蛋白质报告中看到，有更多的残留物与问题（缺少的原子和替代的构象），因此，我们将保留只有乙链。在层次视图中，选择进入1t64_a。点击键盘上的删除键。只有乙链仍然可见。9、清洁蛋白质发现工作室可以自动完成所需的任务，以适当的准备一个蛋白质能量计算。在进行清洁操作之前，我们可以指定操作通过偏好对话框进行。从“编辑”菜单中选择“首选项”命令。在“首选项”对话框中，展开“蛋白质公用事业”页。选择干净的蛋白质页面。在这一点上，我们有几个可供选择的选项。这些选项将共同解决可能在PDB文件存在的问题。例如，X射线晶体结构通常会没有氢原子，所以必须添加。此外，链端必须设置正确的化学物质和残留的残留的原子必须放置。描述的选项下面。对的问题非标准名称检查原子名称是否符合标准如果需要的话，他们的名字和改正。障碍（保留一个设置）检查无序原子和保留第一套。不完整的残基增加了缺失的侧链原子的氨基酸。这操作不会填充缺少的循环区域。所需的PH值允许的可离子化的氨基的质子化状态酸和末端被控制使用标准的pKa值。质子化状态之后的任何修改的氢调通过下列选项总站。氢如果修改氢选检查，氢会增加按需要。所有的氢原子：添加所有氢原子。只有那些极性氢：氢原子可能会参与氢键将加入。无氢：没有添加氢原子。总站如果修改总站选项被选中，然后总站将被添加或删除，如。固定连接和键订单确保氨基酸有正确的键秩序。此选项将不会影响非标准氨基酸或配体。现在我们将设置干净的蛋白质偏好。打开喜好如图1所示（在下一页）。单击“确定”按钮偏好对话框并返回到三维窗口。现在，我们实际上可以把蛋白质清洗干净。在层次视图中，选择进入1t64_A图1：清洁蛋白偏好板访问工具浏览器。然后访问蛋白质报告和公用事业工具。单击“干净”命令。几分钟后，蛋白质结构，是目前在三维窗口的变化。最值得注意的是氢原子现在加入到结构中。其他操作也已执行也如完成一个缺失的残基和校正原子名。10、拯救新的复杂我们将保存这种蛋白质用于以后的使用。确保三维窗口是活动的。点击“适合屏幕”按钮。从文件下拉菜单，选择“另存为…”命令。对象名称输入名称1t64。确保类型的文件：参数设置为查看（*。MSV）。单击“保存”按钮。11、完成课程关上发现工作室的所有窗口。从“窗口”菜单中选择“关闭”命令。或者，你可以简单地退出发现工作室。如果要求保存任何数据，请选择No。有了这个教训，我们采取了由各种分子实体PDB文件。我们有打破这些分子组成和重组他们的需要。然后我们保存结构。使用发现工作室的同源建模，我们需要尽我们的严格进行能量计算时。因此，它是没有必要的类型的分子，以只要我们不做一个能量计算。同源建模只需要一个有效的蛋白质结构为模板，这就是我们在这里所做的。References:1.BermanHM,WestbrookJ,FengZ,GillilandG,BhatTN,etal.2000.TheProteinDataBank.NucleicAcidsRes28:2352.YoshidaM,KijimaM,AkitaM,BeppuT.1990.PotentandspecificinhibitionofmammalianhistonedeacetylasebothinvivoandinvitrobytrichostatinA.JBiolChem265:17174265：17174手在练习：序列搜索课程1：爆炸搜索在ε-组蛋白赖氨酸的氨基乙酰化具体发挥关键作转录和基因调控（11）。乙酰基的去除是通过，组蛋白去乙酰化酶（HDAC），deactylate核小体组蛋白。最近，抑制剂组蛋白去乙酰化酶已确定诱导生长抑制、分化和凋亡癌细胞死亡（9），因此具有一定的药物潜力。然而，有HDACs的几类；和，在每个基因的表达有显著作用（7）。开发类HDAC抑制剂是一种策略被用于抗癌的发展药物。为了设计这些特异性抑制剂，对不同的目标酶的结构将所需。然而，而不是等待晶体结构，工作已经开始创造HDACs同源模型（15）。在王和同事的研究中，同源模型建立了四个I类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的结合模式探讨。我们在这个工作坊中使用这项工作作为练习的基础。在开始任何同源建模实验之前，你必须要有一个同源蛋白建立您的模型。发现工作室提供访问爆炸和PSI-BLAST搜索蛋白质序列数据库。爆炸搜索被用来识别目标序列的近同源序列（1）。重复BLAST搜索用于识别更遥远的同系物（2）。在本教程中，您将运行一个序列的BLAST搜索人类组蛋白去乙酰化酶（HDAC1）在PDB数据库中找到同源序列。我们会用点击来帮助确定一个合适的模板建立HDAC1同源模型。完成这门课之后，你会很熟悉：•从外部来源阅读到发现工作室的序列，•使用爆炸协议进行搜索，并•加载和分析所获得的点击量。1、获得目标序列注意：如果你的互联网连接和浏览器可在您的指导，请检查训练场地。如果没有，一个准备好的文件可供行使。我们将开始获得我们的目标或未知结构的序列。在你的电脑上启动您的互联网浏览器。输入网址去NCBI数据库。在搜索框中，改变Entrez蛋白质。然后输入GenBank登录号q13547。点击去进行搜索。你会看到人类组蛋白去乙酰化酶HDAC1的入口（14）。该项的格式为无法装入发现工作室。我们必须改变格式。更改显示设置FASTA。HDAC的序列是现在显示在FASTA格式或皮尔森（12），可阅读发现工作室。FASTA格式是一种常用的简单的ASCII文本文件转移序列。但是，我们需要把这个序列插入一个文件中。接下来的显示设置下拉菜单标记发送到。更改发送到参数文件。下一步是依赖于特定的浏览器和设置。因此，指令是相当普遍。一个对话框应该问你想做的文件。选择保存。如果提示一个文件名，输入sequences.fasta。如果提示一个位置，选择桌面。保存文件。该文件将保存在您的桌面上。如果您有麻烦定位或下载该文件，不关心。序列在车间的数据文件是可用的，通常在数据文件桌面上的文件夹。此外，还有无数的地方，我们可以得到的序列。例如，我们可以使用AccelrysGCG（俗称威斯康星州包）和搜索数据库。或者我们可以去其他的数据库，如互联网上可用SWISS-PROT（HTTP：//。org/运动/）。无论我们得到的序列，它必须在被发现工作室阅读的文件格式。合适的格式的列表是讲座介绍。2、开始发现工作室我们必须有发现工作室开始行使。推出发现工作室客户端，如果它没有运行。如果发现工作室已经在运行，从窗口菜单中，选择关闭所有命令。如果提示保存任何分子或数据，请选择“不”。3、负荷的HDAC1序列我们将负载的人类蛋白deacteylase序列文件。从文件下拉菜单，选择命令打开。在类型的文件：下拉，选择序列格式过滤掉非顺序文件。单击桌面图标以跳转到桌面。选择刚才下载的序列文件sequences.fasta或任何你已经命名的文件。如果您无法找到该文件，你可以浏览到桌面/文件目录和使用文件hdac1.fasta。点击打开按钮。序列窗口将出现我们未知的氨基酸序列。DiscoveryStudio给出序列来自NCBI指数名称。我