Losowy indeks cewki

Przykłady korelacji RCI z innymi metodami pomiaru amplitud ruchu w białkach. NMR RMSD – średniokwadratowe fluktuacje współrzędnych atomowych w zespołach NMR, MD RMSD – średniokwadratowe fluktuacje współrzędnych atomowych w zespołach MD, S2 – parametr porządku wolnego od modelu, RCI – indeks cewki losowej, B-factor – współczynnik temperaturowy X -struktury promieniste; RCI->NMR RMSD - średniokwadratowe fluktuacje współrzędnych atomowych w zespołach NMR przewidywane na podstawie RCI, RCI->MD RMSD - średniokwadratowe fluktuacje współrzędnych atomowych w zespołach MD przewidywane na podstawie RCI, RCI->S2 - parametr porządku bezmodelowego przewidywany na podstawie RCI, RCI->B-factor - współczynnik temperaturowy struktur rentgenowskich przewidywany na podstawie RCI.

Wskaźnik losowej cewki (RCI) przewiduje elastyczność białka poprzez obliczenie odwrotnej średniej ważonej drugorzędowych przesunięć chemicznych szkieletu i przewidywanie wartości parametrów porządku wolnego od modelu, jak również RMSD na resztę NMR i zespołów dynamiki molekularnej na podstawie tego parametru.

Kluczowymi zaletami tego protokołu w porównaniu z istniejącymi metodami badania elastyczności białek są:

nie wymaga wcześniejszej znajomości trzeciorzędowej struktury białka ,
nie jest wrażliwy na ogólny spadek białka i
nie wymaga dodatkowych pomiarów NMR poza standardowymi eksperymentami dotyczącymi przypisań szkieletu.

Zastosowanie wtórnych przesunięć chemicznych do scharakteryzowania elastyczności białek opiera się na założeniu, że bliskość przesunięć chemicznych do wartości kłębka losowego jest przejawem zwiększonej mobilności białka, podczas gdy znaczące różnice w stosunku do wartości kłębka losowego wskazują na stosunkowo sztywną strukturę.

Chociaż przesunięcia chemiczne sztywnych reszt mogą przyjmować wartości cewek losowych w wyniku porównywalnego udziału efektów ekranowania i usuwania osłony (np. z kątów skręcenia, wiązań wodorowych, prądów pierścieniowych itp.), łącząc przesunięcia chemiczne z wielu jąder w jeden parametr pozwala zmniejszyć wpływ tej elastyczności na fałszywe alarmy. Lepsza wydajność wynika z różnych prawdopodobieństw przesunięć chemicznych cewki losowej z różnych jąder występujących wśród reszt aminokwasowych w regionach elastycznych w porównaniu z regionami sztywnymi. Zazwyczaj reszty w sztywnych helisach lub sztywnych niciach beta z mniejszym prawdopodobieństwem mają więcej niż jedno przesunięcie chemiczne cewki losowej wśród przesunięć szkieletu niż reszty w obszarach mobilnych.

Rzeczywiste obliczenie RCI obejmuje kilka dodatkowych kroków, w tym wygładzanie przesunięć wtórnych na kilku sąsiednich resztach, zastosowanie korekcji sąsiednich reszt, ponowne odniesienie przesunięcia chemicznego , wypełnianie luk, skalowanie przesunięcia chemicznego i korekty numeryczne, aby zapobiec dzieleniu przez zero problemy. Następnie skaluje się wtórne przesunięcia chemiczne 13C, 15 N i 1H, aby uwzględnić charakterystyczne częstotliwości rezonansowe tych jąder i zapewnić spójność liczbową pomiędzy różnymi częściami protokołu. Po dokonaniu tych korekt skalowania obliczany jest RCI. Na tym etapie można również zastosować „korektę efektu końcowego”. Ostatni krok protokołu polega na wygładzeniu początkowego zestawu wartości RCI poprzez uśrednienie trzypunktowe.

Zobacz też