Predizione di Struttura Secondaria di Proteine
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- Gabriele Spinelli
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1 Laboratorio di Bioinformatica I Predizione di Struttura Secondaria di Proteine Dott. Sergio Marin Vargas (2014 / 2015)
2 Struttura delle proteine
3 Struttura Secondaria Elementi non strutturati (Non hanno strutture ripetitive) The β-sheet Single Β-strand
4 Dalla struttura primaria a quella secondaria Nella struttura primaria di una proteina è contenuta tutta l informazione necessaria per determinare il ripiegamento finale della proteina e quindi della sua funzione: I principali elementi di struttura secondaria sono α-helix, β-strands e loops: La struttura secondaria può essere predetta a partire dalla struttura primaria.
5 PDB e la struttura secondaria DSSP 5
6 DSSP
7 JPred
8 PSIPRED
9 PREDATOR
10 Esercizio 1: Recuperare la sequenza Recuperare la sequenza FASTA della proteina con codice RefSeq NP_ Di quale proteine si tratta? Di quale proteine si tratta? Quale codice ha la proteina in UNIPROT? Ha la struttura risolta? A quale famiglia Pfam appartiene? A quale superfamiglia CATH appartiene? Si tratta di una proteina di membrana?
11 Esercizio 2: Predizione struttura secondaria Parte A: Usare Jpred ( per predire la struttura secondaria della proteina dell esercizio 1 Esiste una struttura risolta simile? Se si, con quale codice PDB? Qual è la struttura secondaria principale? Quante alpha-helix e quante beta-strand? Parte B: Usare PSIPRED ( per predire la struttura secondaria della proteina dell esercizio 1 Qual è la struttura secondaria principale? Quante alpha-helix e quante beta-strand? Parte C: Usare PREDATOR ( per predire la struttura secondaria della proteina dell esercizio 1 Qual è la struttura secondaria principale? Quante alpha-helix e quante beta-strand?
12 Esercizio 2: JPred 7 alpha-helix e 1 beta-strand Alpha-helix Beta-strand
13 Esercizio 2: PSIPRED Alpha-helix Beta-strand 9 alpha-helix e 1 beta-strand
14 Esercizio 2: PREDATOR Alpha-helix Beta-strand 8 alpha-helix e 9 beta-strand
15 Esercizio 3: Predizione struttura secondaria e confronto DSSP Scaricare la sequenza della proteina Hemoglobin subunit gamma-1 (codice UNIPROT P69891). Con quali codici PDB è stata risolta la struttura della proteina? Anche se ha la struttura risolta, proviamo a predire comunque la struttura secondaria: Parte A: Con Jpred ( Quante alpha-helix e quante beta-strand? Parte B: Con PSIPRED ( Quante alpha-helix e quante beta-strand? Parte C: Con PREDATOR ( Quante alpha-helix e quante beta-strand? Confrontare i risultati delle predizioni con la struttura secondaria vera di DSSP, quali sono le differenze confrontando anche l inizio e la fine di ogni struttura secondaria, quale è il miglior predittore in questo caso?
16 Esercizio 3: Predizione struttura secondaria e confronto DSSP
17 Proteine di membrana
18 TMpred
19 Esercizio 4: TMpred Recuperare la sequenza FASTA della proteina con codice RefSeq NP_ ed utilizzare TMpred per predire se la proteina potrebbe essere una proteina di membrana. Si tratta di una proteina di membrana? Se si, quante eliche attraversano la membrana da dentro a fuori la cellula, e viceversa? A quali porzioni di sequenza corrispondono queste eliche?
20 PRED-TMBB
21 Esercizio 5: PRED-TMBB Scaricare la sequenza della proteina con codice uniprot P76045, lanciare la sequenza nel preditto di beta barrel di trans membrana PRED-TMBB Di quale proteina si tratta? Cosa indicano i colori verde, rosso è blu della predizione? La proteina viene predetta come beta barrel di transmembrana? Visualizzare l unica struttura risolta con il metodo NMR. Quale è il codice PDB di questa struttura? Quanti beta-strand ha la proteina? Visualizzare la struttura 3D della proteina.
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