Структура и функционирование белков. Применение методов биоинформатики - Джон Ригден 2014
Предсказание структуры белков ab initio
Отбор моделей
Функция совместимости структуры и последовательности
Третью группу программ для оценки качества моделей составляют методы, в которых лучшие модели отбираются не только на основе энергетических функций, а используется критерий “совместимости” последовательностей мишеней и модельных структур. Самым ранним и по-прежнему успешным является метод Люти с соавт. (Luthy et al. 1992), которые для определения качества структур использовали метод протягивания и соответствующую оценочную функцию. Позже в другом методе (Colovos and Yeates 1993) использовалась квадратичная функция ошибок для описания невалентных взаимодействий между атомами CC, CN, СО, NN, NO и OO, и в макетах, близких к нативным, было обнаружено меньшее количество ошибок, чем в остальных. Метод Verify3D (Eisenberg et al. 1997) является улучшением метода Люти с соавт. за счет усреднения оценок индивидуальных остатков по окну шириной в 21 остаток6. В методе GenThreader (Jones 1999) для разделения природных и неприродных структур используются нейронные сети. Входные данные GenThreader включают энергию парных взаимодействий, энергию сольватации, оценку выравнивания, размер выравнивания, а также размеры последовательности и структуры. Аналогичным образом, нейронные сети составляют основу метода ProQ (Wallner and Elofsson 2003), который используется для предсказания качества структуры макетов. Входными данными для ProQ являются контакты, площадь, доступная растворителю, форма белка, вторичная структура, оценка структурных выравниваний между макетами и шаблоном, доля областей белка, смоделированных на основе шаблонов. Недавно была разработана консенсусная программа ModFold (McGuffin 2007), в состав которой вошли ProQ (Wallner and Elofsson 2003), MODCHECK (Pettitt et al. 2005) и ModSSEA. Авторами было показано, что производительность метода выше, чем производительность входящих в его состав отдельных программ.
6 Так в оригинале. На самом деле Verify3D является лишь программным воплощением метода Люти с соавт. Прим. перев.