Wynik modelowania szablonu

W bioinformatyce wynik modelowania szablonu lub wynik TM jest miarą podobieństwa między dwiema strukturami białek . Wynik TM ma być dokładniejszą miarą globalnego podobieństwa struktur białkowych pełnej długości niż często stosowana miara RMSD . Wynik TM wskazuje podobieństwo między dwiema strukturami za pomocą wyniku pomiędzy ${\ Displaystyle (0,1]}$ , gdzie 1 oznacza idealne dopasowanie dwóch struktur (czyli im wyżej, tym lepiej). Ogólnie wyniki poniżej 0,20 odpowiadają losowo wybranym niepowiązanym białkom, podczas gdy struktury z wynikiem wyższym niż 0,5 zakładają mniej więcej to samo fałdowanie. Badanie ilościowe pokazuje, że białka o wyniku TM = 0,5 mają późniejsze prawdopodobieństwo 37% w tej samej rodzinie topologii CATH i 13% w tej samej rodzinie fałd SCOP . Prawdopodobieństwa szybko rosną, gdy wynik TM > 0,5. Wynik TM ma być niezależny od długości białek.

Równanie wyniku TM

Wynik TM między dwiema strukturami białkowymi (np. strukturą matrycową i strukturą docelową) jest określony przez

${\ Displaystyle {\ tekst {TM-score}} = \ max \ lewo [{\ Frac {1 }{L_{\text{target}}}}\sum _{i}^{L_{\text{common}}}{\frac {1}{1+\left({\frac {d_{i}} {d_{0}(L_{\text{cel}})}}\right)^{2}}}\right]}$

gdzie ${\ Displaystyle L _ {\ tekst {cel}}}$ to długość sekwencji aminokwasowej białka docelowego, a ${\ Displaystyle L_ {\ tekst {wspólny}}}$ to liczba reszt, które się pojawiają zarówno w strukturze wzorcowej, jak i docelowej. $d_ {i}}$$displaystyle$ to odległość między reszt w szablonie i strukturach docelowych, a ${\ Displaystyle d_ {0} (L _ {\ tekst {cel}}) = 1,24 {\ sqrt [{3}] {L_ {\ tekst {cel}} -15}} -1,8}$ to skala odległości normalizująca odległości.

Porównując dwie struktury białkowe, które mają tę samą kolejność reszt, odczytuje numer $porządkowy$ C-alfa plików struktur (tj. Kolumna 23-26 w Bank ( format pliku) ). Porównując dwie struktury białkowe, które mają różne sekwencje i/lub różne rzędy reszt, zwykle najpierw przeprowadza się dopasowanie strukturalne , a następnie oblicza się wynik TM na podstawie powszechnie dopasowanych reszt z dopasowania strukturalnego.

Inne środki

Często używaną miarą podobieństwa strukturalnego jest odchylenie średniej kwadratowej (RMSD). Ponieważ RMSD ${\ Displaystyle = {\ sqrt {\ suma _ {i = 1} ^ {L} d_ {i} ^ {2} / {L}}}}$ jako średnia błędu odległości ( $)$ z równą wagą dla wszystkich par reszt, duży błąd lokalny na kilku parach reszt może skutkować dość dużym Z drugiej strony, umieszczając ${\ displaystyle d_ {i}}$ w mianowniku wynik TM naturalnie waży mniejsze błędy odległości silniej niż większe błędy odległości. Dlatego wartość TM-score jest bardziej wrażliwa na globalne podobieństwo strukturalne niż na lokalne błędy strukturalne w porównaniu z RMSD. Kolejną zaletą TM-score jest wprowadzenie skali ${\ Displaystyle d_ {0} (L _ {\ tekst {cel}}) = 1,24 {\ sqrt [{{ 3}]{L_{\text{cel}}-15}}-1,8}$ co powoduje, że wielkość wyniku TM jest niezależna od długości dla losowych par struktur, podczas gdy RMSD i większość innych miar jest metrykami zależnymi od długości.

Algorytm globalnego testu odległości (GDT) i jego wynik GDT TS reprezentujący „całkowity wynik” jest kolejną miarą podobieństwa między dwiema strukturami białkowymi o znanych odpowiednikach aminokwasów (np. identyczne sekwencje aminokwasowe ), ale różne struktury trzeciorzędowe . Wynik GDT ma ten sam problem z zależnością długości co RMSD, ponieważ średni wynik GDT dla losowych par struktur ma zależność mocy od wielkości białka.

Zobacz też

• RMSD — inna miara porównania struktur
• GDT — inna miara porównania struktur
• Najdłuższy ciągły segment (LCS) — inna miara porównania struktury
• Globalne obliczanie odległości (GDC_sc, GDC_all) — miary porównywania struktur, które wykorzystują informacje z pełnego modelu (nie tylko węgla α) do oceny podobieństwa
• Lokalne globalne wyrównanie (LGA) — Program dopasowywania struktury białek i środek do porównywania struktur

Linki zewnętrzne

• Serwer sieciowy TM-score — opracowany przez grupę badawczą Yang Zhang. Oblicza wynik TM i dostarcza kod źródłowy.
• opisu GDT i LGA oraz dokumentacja dotycząca porównywania struktur i miar podobieństwa.