A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Análise de Estruturas de Proteínas (Parte 2) Jeane Melo.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Análise de Estruturas de Proteínas (Parte 2) Jeane Melo."— Transcrição da apresentação:

1 Análise de Estruturas de Proteínas (Parte 2) Jeane Melo

2 Roteiro Introdução Predição de Estrutura Secundária (Parte 1)  Apresentação do problema  Exemplos de abordagens  Preditor NNPSS Comparação e Detecção de Padrões Estruturais (Parte 2)  Apresentação do problema  Exemplos de abordagens  Modelo desenvolvido

3 Jeane Melo Introdução Proteínas  Metabolismo, suporte de filamentos, catálise bioquímica, regulação do volume celular e imunização

4 Jeane Melo Introdução PDB Swiss-Prot Seqüências X Estruturas

5 Jeane Melo Introdução

6 Predição de Estrutura Secundária de Proteínas

7 Jeane Melo Predição de Estrutura Secundária  Patrick J. Fleming, Haipeng Gong and George D. Rose (2006) Secondary structure determines protein topology. Protein Science 15:

8 Jeane Melo O Preditor NNPSS

9 Jeane Melo Extração de Características

10 Comparação e Detecção de Estruturas

11 Jeane Melo Comparação e Detecção de Estruturas

12 Jeane Melo Motivos (motifs) estruturais Elemento estrutural tri- dimensional encontrado em diversas moléculas.  Ex.: Coiled Coil GCN4 leucine zipper gp41 hexamer: initiates the entry of HIV into its target cell.

13 Jeane Melo Domínios Estruturais Estruturas compactas Função Ação individual ou em conjunto Delimitação Bases de Dados  3Dee  CATH  Dali  SCOP Pyruvate kinase, a protein from three domains

14 Jeane Melo Classificação de Estruturas

15 Jeane Melo Alinhamento Estrutural Alinhamento de seqüências baseado em comparação estrutural Comparação de proteínas com baixa similaridade entre as seqüências. Thioredoxin: Humano X Drosophila melanogaster.Drosophila melanogaster

16 Jeane Melo Processo de Comparação Escolha das características  Elementos geométricos  Elementos topológicos  Propriedades físico-químicas dos aminoácidos Representação  Rotação e translação  Pouca variação diante de pequenas diferenças

17 Jeane Melo Processo de Comparação Representação através de um conjunto de pontos  Coordenadas dos centros dos átomos  Restrição da região de comparação  Cadeias laterais  Escalier, V. (1997). Algorithmes pour la comparaison de structures moléculaires tridimensionnelles. PhD thesis, Université Paris VII.

18 Jeane Melo Processo de Comparação Representação através de EES  Mais simples e compacta (15~300)  Mecanismos genéticos raramente produzem mutações topológicas  Dror, O., Benyamini, H., Nussinov, R., and Wolfson, H. J. (2003). Multiple structural alignment by secondary structures: Algorithm and applications. Protein Science, 12:

19 Jeane Melo Exemplos de Abordagens Arthur Lesk, 1995  Distribuição dos elementos de estrutura secundária (SSEs) ao longo da cadeia  Interações geométricas entre tais elementos  Representação Matricial  Classes de interação 11 11 22 33 11 PEKK 11 PD 22 PEHH 33 PDHH  Lesk, A. M. (1995). Systematic representation of protein folding patterns. Journal of Molecular Graphics, 13:

20 Jeane Melo Exemplos de Abordagens Ferramenta TOPS  Seqüência de SSEs (grafos)  Relações entre pares de elementos  Ignora tamanho e orientações precisas up e down  Busca em bancos de dados definidos  Michalopoulos, I., Torrance, G. M., Gilbert, D. R., and Westhead, D. R. (2004). TOPS: an enhanced database of protein structural topology. Nucleic Acids Research, 32.

21 Jeane Melo Exemplos de Abordagens Ferramenta MASS  Dois níveis Elementos de estrutura secundária (SSEs)  Tipo, distância  1.5Å, diferença entre ângulos  0.3 rad Coordenadas atômicas dos C   Dror, O., Benyamini, H., Nussinov, R., and Wolfson, H. J. (2003). Multiple structural alignment by secondary structures: Algorithm and applications. Protein Science, 12:

22 Jeane Melo Exemplos de Abordagens Melhor alinhamento  pivot  Ferramenta MASS (cont.)

23 Jeane Melo Pontos Abordados Informações a serem consideradas no processo da comparação Comparação múltipla

24 Jeane Melo Representação Proposta Dados  Obtenção de vetores através do VAST  Acesso direto ao valor do ângulo ou dupla codificação  Distâncias  Tamanho dos vetores  Flexibilidade Representação através de grafos  Gibrat, J.-F., Madej, T., and Bryant, S. H. (1996). Surprising similarities in structure comparison. Current Opinion in Structural Biology.

25 Jeane Melo Busca por Motivos Isomorfismo de subgrafos a b c d ef

26 Jeane Melo Busca por Motivos Algoritmo do Ullmann  Estender um mapeamento M inicialmente vazio  Enumerar todos os possíveis isomorfismos  Seleção de possibilidades baseada no grau dos vértices  Teste de adjacência

27 Jeane Melo Busca por Motivos Adaptação do algoritmo do Ullmann  Representação adotada para o problema  Restrições Grau dos vértices, tipo, tamanho  Relações entre pares de elementos Ângulo, código, distâncias Grau dos vértices Testes preliminares  Conjunto de 20 globinas Reconhece a ocorrência de motivos no conjunto Proteínas similares têm representações similares

28 Jeane Melo Busca por Subestrutura Comum Busca por subgrafo maximal  Generalização de isomorfismo de grafos  NP-completo Adaptação do algoritmo de McGregor  Representação adotada  Comparação múltipla

29 Jeane Melo Busca por Subestrutura Comum Algoritmo de McGregor  Efetuar o produto dos grafos envolvidos  Efetuar a busca por cliques no grafo resultante Cliques nos grafos resultantes corresponderão a subestruturas comuns

30 Jeane Melo Busca por Subestrutura Comum Produto de grafos a b cd e ad ae bd be cdce f af bf cf (A) (B) (AXB)

31 Jeane Melo Busca por Subestrutura Comum Generalização para N proteínas  Representação adotada  Vértices similares Tipo, tamanho  Arestas Ângulos, distâncias

32 Jeane Melo Busca por Subestrutura Comum Testes  Conjunto de 20 globinas Tipo (não muito seletivo) Tamanho  30% Ângulos e distâncias  Proteínas com dois domínios em comum Retorna elementos pertencentes a ambos os domínios

33 Jeane Melo Busca por Subestrutura Comum Proteínas muito semelhantes e com número de elementos de estrutura secundária bem acima da média  Número de vértices considerados  Cliques  Grafos esparsos


Carregar ppt "Análise de Estruturas de Proteínas (Parte 2) Jeane Melo."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google