I-TASSER
Deweloperzy | Laboratorium Yang Zhanga |
---|---|
Strona internetowa |
I-TASSER ( I terative Threading ASSE mbly Refinement ) to bioinformatyczna metoda przewidywania trójwymiarowego modelu struktury cząsteczek białek na podstawie sekwencji aminokwasów . Wykrywa szablony struktury z Protein Data Bank za pomocą techniki zwanej rozpoznawaniem fałd (lub wątkami ). Pełnowymiarowe modele konstrukcji są konstruowane poprzez ponowne składanie fragmentów strukturalnych z szablonów gwintowania przy użyciu symulacji Monte Carlo wymiany replik . I-TASSER to jedna z najskuteczniejszych przewidywania struktury białek w ogólnospołecznych eksperymentach CASP .
I-TASSER został rozszerzony o prognozy funkcji białek oparte na strukturze, które zapewniają adnotacje dotyczące miejsca wiązania ligandu , ontologii genów i komisji enzymatycznej poprzez strukturalne dopasowanie modeli strukturalnych białka docelowego do znanych białek w bazach danych funkcji białek. Ma serwer on-line zbudowany w laboratorium Yang Zhang na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor , umożliwiający użytkownikom przesyłanie sekwencji i uzyskiwanie przewidywań dotyczących struktury i funkcji. Samodzielny pakiet I-TASSER jest dostępny do pobrania pod adresem Witryna I-TASSER .
Ranking w CASP
I-TASSER (jako „Zhang-Server”) jest konsekwentnie uznawany za najlepszą metodę w CASP , ogólnospołecznym eksperymencie mającym na celu porównanie najlepszych metod przewidywania struktury w dziedzinie zwijania białek i przewidywania struktury białek . CASP odbywa się co dwa lata od 1994 roku.
- Nr 1 w CASP7 (2006)
- Nr 1 w CASP8 (2008): Oficjalny ranking CASP8 (164 cele)
- Nr 2 w CASP9 (2010): Oficjalny ranking CASP9 (147 celów)
- Nr 1 w CASP10 (2012): Oficjalny ranking CASP10 (127 celów)
- Nr 1 w CASP11 (2014): Oficjalny ranking CASP11 (126 celów)
- Nr 1 w CASP12 (2016): Oficjalny ranking CASP12 (96 celów)
- Nr 1 w CASP13 (2018): Oficjalny ranking CASP13 (112 celów)
- Nr 1 w CASP14 (2020): Oficjalny ranking CASP14 (96 celów)
Metoda i rurociąg
I-TASSER to oparta na szablonach metoda przewidywania struktury i funkcji białek. Rurociąg składa się z sześciu kolejnych etapów:
- 1, Przewidywanie struktury drugorzędowej przez PSSpred
- 2, Wykrywanie szablonu przez LOMETS
- 3, Montaż struktury fragmentów za pomocą symulacji Monte Carlo wymiany replik
- 4, Wybór modelu przez skupienie wabików struktury za pomocą SPICKER
- 5, udoskonalanie struktury na poziomie atomowym za pomocą symulacji dynamiki molekularnej sterowanej fragmentami (FG-MD) lub ModRefiner
- 6, Adnotacja funkcji biologii opartej na strukturze przez COACH
Serwer internetowy
Serwer I-TASSER umożliwia użytkownikom automatyczne generowanie prognoz dotyczących struktury i funkcji białek.
- Wejście
- Obowiązkowo:
- Sekwencja aminokwasowa o długości od 10 do 1500 reszt
- Opcjonalnie (użytkownik może zapewnić opcjonalne ograniczenia i szablony, aby pomóc w modelowaniu I-TASSER):
- Ograniczenia kontaktu
- Mapy odległości
- Włączenie specjalnych szablonów
- Wyłączenie specjalnych szablonów
- Struktury wtórne
- Obowiązkowo:
- Wyjście
- Przewidywanie struktury:
- Przewidywanie struktury drugorzędowej
- Przewidywanie dostępności rozpuszczalnika
- 10 najlepszych wyrównań gwintów firmy LOMETS
- 5 najlepszych pełnowymiarowych modeli atomowych (uszeregowanych na podstawie gęstości klastrów)
- 10 najlepszych białek w PDB, które są strukturalnie najbliższe przewidywanym modelom
- Szacunkowa dokładność przewidywanych modeli (w tym wynik ufności wszystkich modeli, przewidywany wynik TM i RMSD dla pierwszego modelu oraz błąd na resztę wszystkich modeli)
- Oszacowanie współczynnika B
- Przewidywanie funkcji:
- Klasyfikacja enzymów (EC) i wynik ufności
- Warunki Ontologii Genetycznej (GO) i wynik ufności
- Miejsca wiążące ligand i wynik ufności
- Obraz przewidywanych miejsc wiązania liganda
- Przewidywanie struktury:
Samodzielny apartament
I-TASSER Suite to pakiet samodzielnych programów komputerowych do pobrania, opracowany przez Yang Zhang Lab w celu przewidywania i udoskonalania struktury białek oraz adnotacji funkcji białek opartych na strukturze. Dzięki licencji I-TASSER badacze mają dostęp do następujących samodzielnych programów:
- I-TASSER: Samodzielny pakiet I-TASSER do przewidywania i udoskonalania struktury białek 3D.
- COACH: Program do adnotacji funkcji oparty na COFACTOR, TM-SITE i S-SITE.
- COFACTOR: program do przewidywania miejsca wiązania ligandu, numeru EC i terminu GO.
- TM-SITE: Oparte na strukturze podejście do przewidywania miejsca wiązania liganda.
- S-SITE: oparte na sekwencji podejście do przewidywania miejsca wiązania ligandu.
- LOMETS: Zestaw lokalnie zainstalowanych programów wątkowych do rozpoznawania fałd białkowych na meta-serwerze.
- MUSTER: program wątkowy do identyfikacji szablonów z nieredundantnej biblioteki struktur białkowych.
- SPICKER: Program do grupowania w celu identyfikacji prawie natywnego modelu białka z wabików strukturalnych.
- HAAD: Program do szybkiego dodawania atomów wodoru do struktur białkowych z atomami ciężkimi.
- EDTSurf: Program do konstruowania triangulowanych powierzchni cząsteczek białek.
- ModRefiner: program do konstruowania i udoskonalania modeli białek na poziomie atomowym ze śladów C-alfa.
- NW-align: solidny program do dopasowywania sekwencji białek za pomocą algorytmu Needlemana-Wunscha .
- PSSpred: bardzo dokładny program do przewidywania struktury drugorzędowej białek.
- Biblioteka: biblioteka szablonów strukturalnych i funkcjonalnych I-TASSER co tydzień aktualizowana i swobodnie dostępna dla użytkowników I-TASSER.
Dokumenty pomocy
- Instrukcję, jak pobrać i zainstalować pakiet I-TASSER Suite, można znaleźć w pliku README.txt .