タンパク質構造予測
複数の独立したポリペプチド鎖からなるタンパク質分子の三次元構造。
同じ構造クラスに分類されるタンパク質のアライメントに見られるアミノ酸のバリエーションを表す。マトリックスの列は、整列した構造体の1つのアミノ酸位置で見つかったアミノ酸のバリエーションを表している。
主鎖に依存しない回転異性体ライブラリは、主鎖のコンフォメーションを考慮せず、特定のタイプの利用可能なすべての側鎖から計算される(例えば、1987年にイェール大学のPonderとRichardsが行った回転異性体ライブラリの最初の例がある)。二次構造に依存したライブラリは、αヘリックス、βシート、またはコイルの二次構造に対して、異なる二面角や回転異性体の頻度を示す。主鎖に依存する回転異性体ライブラリは、二次構造に関係なく、主鎖二面角φおよびψによって定義される局所的主鎖のコンフォメーションに依存した立体構造および/または頻度を示す。
ほとんどのソフトウェアで使用されているこれらのライブラリの最新バージョンは、確率または頻度の多次元分布として表示され、ピークはリスト内の個々の回転異性体として見なされる二面角のコンフォメーションに対応する。一部のバージョンは非常に注意深く精査されたデータに基づいており、主に構造検証に使用されるが、別のバージョンは、はるかに大規模なデータセットにおける相対的頻度を重視しており、Dunbrack回転異性体ライブラリのように主に構造予測に使用される形である。
側鎖充填法は、側鎖がより密に充填されているタンパク質の疎水性コアを分析するのに最も有効である。一方、1つの回転異性体コンフォメーションではなく、複数の回転異性コンフォメーションをとることが多い表面残基のより緩い制約と高い柔軟性を扱うのは難しい。
比較モデリングの主なボトルネックは、既知の良好なアライメントによる構造予測のエラーではなく、アライメントの難しさから生じると考えられている。当然のことながら、相同性モデリングは、ターゲットとテンプレートの配列が類似している場合に最も正確になる。
タンパク質スレッディングは、未知の構造のアミノ酸配列を、解明済みの構造のデータベースに対して検索するものである。いずれの場合も、スコアリング関数を用いて、配列と構造の適合性を評価し、可能性が高い三次元モデルを作成する。この種の手法は、三次元構造と直線的なタンパク質配列の間の適合性解析であることから、「3D-1Dフォールド認識法」とも呼ばれている。さらにまた、与えられた構造と大規模な配列のデータベースとの適合性を評価することで、どの配列が与えられたフォールディングを生み出す可能性があるかを予測し、「逆フォールディング検索」を行う方法も生み出した。
ギャップのない多重整列における保存領域を表す。マトリックスの各列は、多重整列の1列に見られるバリエーションを表す。ウェイトマトリックスまたはスコアリングマトリックスとも呼ばれる。
FSSPデータベース(構造類似タンパク質ファミリーのデータベース)やDALI/FSSP Webサイトで使用されているように、構造的に有意なレベルで類似しているが、必ずしも有意な配列の類似性を持たない2つの構造。
CASPは、1994年から2年ごとに行われているタンパク質構造予測のためのコミュニティ全体での実験である。CASPは、利用可能な人間の非自動化手法(人間カテゴリー)、およびタンパク質構造予測のための自動化サーバー(サーバーカテゴリー、CASP7で導入)の品質を評価する機会を提供している。
CAMEO3D(英語版)は、新しく公開されたタンパク質構造のブラインド予測を用いて、自動タンパク質構造予測サーバーの評価を週単位で行っている。CAMEOでは、その結果をウェブサイトで公開している。
化学的に特異的な基質と相互作用することができ、タンパク質に生物学的活性を与える、三次構造(三次元)または四次構造(タンパク質サブユニット)内のアミノ酸側鎖の局所的な組み合わせのこと。全く異なるアミノ酸配列のタンパク質は、同じ活性部位を持つ構造に折りたたまれることがある。