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Nat Methods:改變蛋白質(zhì)研究的強(qiáng)大工具

日期:2015-02-02 09:17:37

 近期,《Nature Methods》發(fā)布了一種稱(chēng)為Aquaria的強(qiáng)大工具,利用這一工具,生命科學(xué)家們可以利用公開(kāi)可用的網(wǎng)絡(luò)資源,精簡(jiǎn)了深入了解3D蛋白結(jié)構(gòu)的過(guò)程。延伸閱讀:中科大院士JBC解析重要蛋白復(fù)合體結(jié)構(gòu)。

 

Aquaria項(xiàng)目是由澳大利亞加文醫(yī)學(xué)研究所和CSIROSeán ODonoghue博士與慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Andrea Schafferhans博士共同指導(dǎo)完成。該項(xiàng)目始于2009年,包括一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì),大約有十幾名程序員和生物信息專(zhuān)家。

 

Aquaria是建立在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)Protein Data Bank)的基礎(chǔ)之上,其中包含超過(guò)100,000個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。

 

ODonoghue說(shuō):“蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)很好的資源,含有生命分子過(guò)程的豐富細(xì)節(jié),但是我們都知道,很少有生物學(xué)家能夠充分的利用它。所以我們構(gòu)建了Aquaria,使這一有價(jià)值的信息更容易用以探索發(fā)現(xiàn)。”

 

“我們所做的事情是,把很多額外有用的信息進(jìn)行分層。例如,我們?cè)黾恿诉€沒(méi)有結(jié)構(gòu)信息的蛋白質(zhì)序列,但是類(lèi)似于蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一些東西。這意味著我們首先必須找到所有這些相似之處。所以,我們分析了超過(guò)500,000個(gè)蛋白質(zhì)序列,并將它們當(dāng)中的每一個(gè)與100,000個(gè)已知的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,這給我們提供了大約4600萬(wàn)個(gè)計(jì)算機(jī)模型。”

 

Aquaria是快捷的,它帶有一個(gè)易于使用的界面,包含與其他相似資源一樣多的模型。它也允許用戶(hù)查看映射到三維結(jié)構(gòu)的其他信息,例如人與人之間的遺傳差異。”

 

“例如,你可以添加導(dǎo)致蛋白質(zhì)變化的單核苷酸多態(tài)性SNP),然后精確可視化這些變化發(fā)生在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的什么部位。這為‘為什么DNA編碼一個(gè)小變化有時(shí)會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)完全改變它們的功能’提供了深刻的見(jiàn)解。”

 

“然后你可以問(wèn)一些有趣的問(wèn)題,如‘這組SNPs聚集成三維結(jié)構(gòu)嗎’,這類(lèi)問(wèn)題的答案可以設(shè)定新的研究方向。”

 

Aquaria對(duì)于范圍廣泛的生命科學(xué)家們將非常有用,從醫(yī)學(xué)研究人員到農(nóng)業(yè)、生物安全、生態(tài)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)科學(xué)家。

 

Aquaria的靈活性和可擴(kuò)展性,可讓信息以全新的方式進(jìn)行組合,快速而容易。科學(xué)家所需要做的就是,輸入自己喜歡的蛋白質(zhì)名稱(chēng),然后瀏覽全新的可能性。

 


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