Структура и функционирование белков. Применение методов биоинформатики - Джон Ригден 2014

Пространственные мотивы
Обзор методов
Поиск мотивов

Структурные мотивы выявляют, просматривая структуры на предмет наличия в них паттернов атомов или остатков, которые представляются функционально значимыми. Методы поиска мотивов могут быть объединены в несколько общих категорий:

1. Литература. Информация об остатках, важных для определенной функции, извлекается из литературы и других источников экспериментальных данных. Такой “экспертный” подход хоть и позволяет выявлять мотивы высокого качества, для которых подтверждается экспериментально, что образующие их остатки являются функционально важными, но требует затрат большого количества времени и не пригоден к автоматизации.

2. Ненаправленный поиск. Исследуется выборка структур на наличие статистически аномальных участков без предположения об их функциональной роли.

3. Единичные структуры. Структуры рассматриваются последовательно. Остатки, расположенных возле связанного лиганда, или те остатки, которые указаны в строке SITE в PDB-файле, просто принимаются как мотив. При этом не делается попыток сгруппировать структуры или создать консенсусный паттерн.

4. Положительные примеры. Выявление мотивов происходит путем сравнения гарантированно положительных структур (т.е. структур тех белков, которые либо выполняют интересующую функцию функции, либо принадлежат к интересующей категории по структурной классификации). Остальные структуры не рассматриваются.

5. Положительные и отрицательные примеры. Отбор мотивов происходит по их способности выявлять гарантированно положительные структуры и исключить остальные.

Для улучшения соотношения “сигнал/шум” при определении функционально важных мотивов часто также рассматривают консервативность остатков в выравнивании последовательностей и пространственную близость остатков в данном мотиве.