結構生物化學/結合位點預測輔助蛋白質-蛋白質對接
蛋白質結合位點是蛋白質相互作用的區域。該區域通常包含蛋白質三維結構的特定部分。如果我們能識別它們的結合位點，我們可以繼續研究它們的功能以及透過對接演算法進行蛋白質-蛋白質對接。
蛋白質資料庫（或 PDB）作為蛋白質複合物結構的儲存庫。生物化學家總是試圖獲得特定蛋白質的結構，但在實驗條件下，蛋白質結構很難在需要結晶的條件下獲得。由於構建實驗的缺點，生物化學家導致了蛋白質-蛋白質對接的發展。
蛋白質-蛋白質對接是一種計算方法，用於預測蛋白質複合物的三維結構。該技術成功與否主要取決於對蛋白質-蛋白質結合位點的預先了解。為了預測結構，計算方法必須關注一組蛋白質介面之間結合位點的差異。大多數情況下，有些蛋白質在相同區域相互作用，然後成為熱點，而另一些蛋白質可能會改變。
由於對結合位點精度的要求，生物化學家開發了該演算法——用於透過保留蛋白質表面結構和基本蛋白質結構的特性來預測蛋白質結合位點。我們必須將該演算法插入 ProBiS，它是一個用於檢測蛋白質結合位點的宿主。該演算法背後的理念是，蛋白質表面的大多數保守部分在某種程度上與其他蛋白質或配體相關。為了獲得蛋白質表面的保守部分，我們必須找出關注蛋白質和其他蛋白質之間的相似區域性表面。
為了進行該方法的示例，我們選擇了兩種未結合的相互作用蛋白質：FKBP12（免疫親和素）和 TBR-1（一種生長因子），其 PDB 程式碼分別為 1d6o 和 1ias。一些在結構上與 FKBP12 具有相似性的蛋白質是：1ix5、1jvw、1pbk、1q6h、1r9h、1u79、2awg、2d9f、2if4、2ofn、2pbc、2uz5 和 3b7x；與 TBR-1 相似的是：1ckj、1kob、1m17、1o6k、1o9u、1u59、1wak、1yhv、1yvj、2b7a、2bfy、2csn、2f4j、2ivt、2izs、2j0l、2jbo、2pzy、2qkw、2qlu、2qr7、2v7o、3bkb。
ProBis 現在用於預測結合位點。基本蛋白質必須與多肽鏈相互作用。我們的目標是找出這些蛋白質的相似表面，因此我們希望儘可能地減少差異。正如您在右側圖片中看到的，所有保守區域都被對映到其他區域。
然後使用 AutoDock 4.0 將蛋白質 FKBP12 對接到蛋白質 TBR-1。該程式需要計算干預，因為它使用整個蛋白質結構，因此需要精確的影像。AutoDock 使用力場在預測的結合位點上的原子之間產生更強的吸引力。對接的成功取決於預測的結合位點殘基區域與相應殘基的比較。該力場影響對接。正如您在此圖表中看到的，五倍大的力場具有最多的最佳對接結構。
該 5x 力場在預測的結合位點殘基和實際結合位點殘基之間有 9 種不同的結構。最優的聚類也屬於這一類，因為它具有最多的最佳對接結構。這一理論在某種程度上表明，對接演算法能夠解釋複合蛋白的結構。
科學論文。結合位點預測輔助蛋白質-蛋白質對接。Acta Chim. Slov. 2011, 58, 396–401