Descargar la presentación
La descarga está en progreso. Por favor, espere
Publicada porMaría Naranjo Chávez Modificado hace 8 años
1
Análisis de estructuras
2
Problemas No hay diferencias evidentes entre un modelo correcto y uno incorrecto La utilización de una estructura desde el punto de vista cuantitativo requiere que sea “químicamente correcta”
3
Objetivos Valorar si una estructura experimental es suficientemente correcta para ser utilizada como modelo. Valorar si el modelo construido es correcto. Comparar varios modelos alternativos.
4
¿cuál es la situación? Hasta 1994 el PDB no realizó chequeos automáticos de las estructuras depositadas. Es difícil incluir herramientas de chequeo durante el refinado.
5
peligros Una estructura experimental mal resuelta no puede usarse como modelo. Puede que sólo una parte de la estructura sea incorrecta Contactos cristalográficos pueden falsear la estructura
6
Tipos de herramientas Formato Simetría Geometría Estructura
7
Programas de análisis PROCHECK WHATCHECK Suite Biotech PROSA
8
Fuentes de la información 300 mejores estructuras depositadas en PDB Datos geométricos de la base de datos CSD Datos teóricos (Ramachandran, p. Ej.)
9
Estadística - WhatCheck Los criterios de análisis se basan en la estadística realizada sobre estructuras conocidas
10
Estadística – Valores correctos -4 < Z – score < 4 RMS – Z =1.0
11
0 Estadística Z 012-2
12
Formato Nomenclatura Resíduos o átomos no definidos Reconstruir o eliminar del modeloReconstruir o eliminar del modelo Resíduos o átomos con factor de ocupación pequeño Reconstruir o eliminar del modelo, la estructura puede ser incorrecta.Reconstruir o eliminar del modelo, la estructura puede ser incorrecta.
13
Simetría Dimensiones y consistencia de la celda cristalográfica Número de moléculas en la celda Si hay mas de una podemosSi hay mas de una podemos Escoger modelos diferentes Valorar la movilidad de la estructura
14
Geometría Quiralidad, planaridad Errores son indicativos de estructuras forzadas o de estructuras realmente mal resueltasErrores son indicativos de estructuras forzadas o de estructuras realmente mal resueltas Geometría de enlace (distancia, angulo, torsión). Mapas de Ramachandran Indicativo general de la calidad de la estructura. Los errores de geometría son raros.Indicativo general de la calidad de la estructura. Los errores de geometría son raros.
15
Ramachandran
16
Parámetros de estructura Accesibilidad Si la distribución es anómala, indicativo de estructura incorrecta, probablemente debido a un alineamiento incorrecto. Si la distribución es anómala, indicativo de estructura incorrecta, probablemente debido a un alineamiento incorrecto. Contactos Usuales en estructuras RX. Incorrectos en modelos.Usuales en estructuras RX. Incorrectos en modelos.
17
Calidad de la estructura Potenciales empíricos para valorar la consistencia de la secuencia y la estructura Puentes de hidrógenoPuentes de hidrógeno Interacciones electrostáticasInteracciones electrostáticas Empaquetamiento hidrofóbicoEmpaquetamiento hidrofóbico La única manera útil de “valorar” la calidad de una estructura o modelo
18
Calidad del empaquetamiento
19
Otras comprobaciones Normalidad del backbone Rotámeros de cadenas laterales Indicativos de soluciones no óptimasIndicativos de soluciones no óptimas Puentes de hidrógeno Todos los puentes de hidrógeno e interacciones electrostáticas deben estar satisfechosTodos los puentes de hidrógeno e interacciones electrostáticas deben estar satisfechos
24
Optimización de estructuras Estimación del contenido energético de una determinada estructura Optimización de estructuras Dinámica molecular
25
Campo de fuerza Expresión matemática que relaciona la geometría molecular con la energía del sistema LongitudAngulo Torsión Van der Waals y electrostático
26
Estrategias Minimización energia Modificación de la estructura para obtener un mínimo de energíaModificación de la estructura para obtener un mínimo de energía Dinámica molecular Simulación del comportamiento de la molécula durante un cierto intervalo de tiempoSimulación del comportamiento de la molécula durante un cierto intervalo de tiempo Monte Carlo Generación de estados en base a probabilidad de BoltzmannGeneración de estados en base a probabilidad de Boltzmann
27
Minimización energía Utiliza algoritmos de minimización tradicionales Se obtienen mínimos locales. Es difícil alcanzar (y reconocer) mínimos globales. Permite refinar errores graves de estructura, posición de cadenas laterales, colisiones,...
28
Dinámica molecular Se añade energía al sistema, dando velocidad inicial a los átomos. El sistema evoluciona libremente siguiendo las leyes clásicas del movimiento. Límites prácticos actuales 10 ns 4 semanas de CPULímites prácticos actuales 10 ns 4 semanas de CPU El sistema no queda atrapado en mínimos locales, por lo que la optimización es más eficiente.
29
Dinámica molecular Si se incluye un número significativo de moléculas de agua explícitas, se puede reproducir su efecto dieléctrico y el efecto hidrofóbico. Simulated annealing Utiliza alta temperatura para mejorar la exploración del espacio de conformacionesUtiliza alta temperatura para mejorar la exploración del espacio de conformaciones
30
Dinámica molecular Epot {x i } F i = ∂Epot/∂x i a i = F i /m i v i (t+dt)=v(t) i +a i dt x i (t+dt)=x(t) i +v i dt Trayectoria
31
NMRMD(water) 5 ns
32
“Cap” de agua alrededor del centro activo Esfera de agua de 25 Å de radio Potencial armónico “anti- fuga” en la pared Proteína fuera del cap fija
33
Sistema periódico l Barnasa (pH=7) + contraiones + agua l Periodic Boundary Conditions l NPT (P=1 atm) l AMBER/OPLS
Presentaciones similares
© 2024 SlidePlayer.es Inc.
All rights reserved.