C2150: Zpracování informací a vizualizace v chemii
Program TRITON - cvičení
Cvičení 1: Modelování mutantních proteinů
1. Spusťte program TRITON z okna terminálu:
/home/martinp/bin/triton &
2. Vytvořte složku pro projekty: Menu: Project / New, vyberte Project Folder a specifikujte jméno
projektu, např. Project1, adresář zvolte např. ~/tprojects/
3. Vyberte Add new Project (nebo zvolte Menu: Project / New) a vyberte Mutagenesis
4. Introduction – stiskněte Forward
5. Create Project – specifikujte jméno projektu Mutation
6. Specify Structure – vyberte Read structure from a file, stiskněte tlačítko "..." a vyberte soubor
/home/martinp/C2150/structs/DhlA.pdb (jedná se o strukturu enzymu haloalkan dehalognáza)
7. Specify Mutated Residues – vyberte Phe172
8. Specify Mutants – vyberte Asn, Gln a Lys
9. Set MODELLER Parameters – ponechte implicitní nastavení
10. Modify MODELLER Top File – ponechte implicitní nastavení
11. Finish – vyberte Run Calculation Automaticaly a stiskněte Finish
12. Počkejte na dokončení výpočtu (zpravidla trvá několik minut)
13. V seznamu vybírejte jednotlivé mutanty a prozkoumejte namodelované struktury (záložka Output
Structure)
14. Do stejného okna načtěte původní strukturu DhlA.pdb a porovnejte rozdíly mezi strukturami
15. Prozkoumejte místo kolem mutovaného residua
Cvičení 2: Modelování enzymatické reakce dehalogenázy
1. Zvolte Menu: Project / New a vyberte Reaction
2. Introduction – stiskněte Forward
3. Specify Type of Reaction – vyberte Enzymatic Reaction
4. Specify Number of Proteins – vyberte Single Protein
5. Create Project – specifikujte jméno projektu např. Reaction
6. Specify Structure – zvolte Read structure from a file, stiskněte tlačítko '...' a vyberte soubor
/home/martinp/C2150/structs/DhlA.pdb, vyberte formát PDB
7. Select Substrates and Co-substartes – v seznamu vyberte 600DCE (kliknutím na položku v
seznamu)
8. Select Cavity – v seznamu residuí vyberte Asp124
9. Specify Reaction Coordinate – klikněte na atom kysliku Asp124 a uhlíku ligandu tak aby byly
Atom1: 1985, Atom2: 2 (případně vyplňte příslušné hodnoty v okně wizardu), Step: -0.05, Dist:
1.2848 (stačí zmákčnout tlačítko Default)
10. Select Fixed Atoms – stiskněte tlačítko Select Backb. (označí atomy peptidické páteře)
11. Set MOPAC Parameters – nastavte total charge na hodnotu -1
12. Finish – vyberte Run Calculation Automaticaly a stiskněte Finish
13. Výpočet bude ukončen přibižně do 2 minut, ještě před ukončením výpočtu lze zobrazit průběžné
výsledky.
14. Vyberte záložku Output Structures a prohlédněte si výsledky výpočtu
15. Prozkoumejte graf energií. V grafu elektrostatických interakcí (Menu: Raction / Electrostaticss
Progress Graph) sledujte změny náboje a elektrostatických interakcí v průběhu reakce
16. Vyzkoušejte stejný výpočet, navíc zahrňte do kavity Trp125
17. Prohlédněte si výpočty systémů zahrnujících více aminokyselin aktivního centra v tutorialu
(Menu: Help/ Tutorial nebo otevřete projekt /home/martinp/triton/tutorial/TUTORIAL.prj.
Prohlédněte si příklady EXAMPLE2, EXAMPLE3, EXAMPLE4.
Cvičení 3: Dokování monosacharidu (methyl-alpha-L-fukózy)
do lektinu (PA-IIL)
1. Zvolte Menu: Project / New a vyberte Docking
2. Introduction – stiskněte Forward
3. Create Project – specifikujte jméno projektu např. Dockfucose
4. Specify AutoDock version – zvolte verzi 3.0
5. Specify Macromolecule – zvolte Read structure from a file, stiskněte tlačítko '...' a vyberte soubor
/home/martinp/C2150/structs/PAIILdimer_prot.pdb, vyberte formát PDB
6. Macromolecule: Remove Superflous molecules – žádná akce
7. Macromolecule: Add Hydrogens – žádná akce
8. Macromolecule: Add Charges – stiskněte tlačítko Set Charges a specifikujte Amber ff84 – united
atoms, pak stiskněte tlačítko Merge Non-polar H
9. Macromolecule: Add Solvation Parameters – stiskněte tlačítko Set Solvat. Parameters; v seznamu
vyhledejte residua 301CA a 302CA (na konci seznamu residuí) a manuálně specifikujte následující
parametry (použijte tlačítko Set Atom Parameters): 1.71 a 0.46
10. Macromolecule: Set Unsupported Elements – v sekci Parameters for element M vyberte v políčku
By element ze seznamu položku Element Ca.
11. Set Grid Box – specifikujte pozici boxu XYZ (28.8, 18.5, 58.4), velikost boxu (40, 40, 40) a spacing
(0.375 A)
12. Specify Ligand zvolte Read structure from a file, stiskněte tlačítko '...' a vyberte soubor
/home/martinp/C2150/structs/alfucose_prot.pdb, vyberte formát PDB
13. Ligand: Add Hydrogens – žádná akce
14. Ligand: Add Charges – stiskněte tlačítko Gasteiger Charges. V dialogovém okně stiskněte tlačítko
Calc Gasteiger Charges. Označte volby Set Hybridization Automatically a Set Formal Charge
Automatically, stiskněte OK. Zavřete okno Gasteiger Charges a v okně wizardu stiskněte Merge
Non-polar H.
15. Ligand: Define Aromatic Atoms – žádná akce
16. Ligand: Set Rigid Root – ponechte implicitní nastavení
17. Ligand: Set Rotatable Bonds – aktivujte všechny vazby tlačítkem (Un)activate All
18. Set Docking Algorithm – vyberte GALS, nastavte Number of Runs na 10
19. Set AutoDock parameters – ponechte implicitní nastavení
20. Finish – vyberte Run Calculation Automaticaly a stiskněte Finish
21. Výpočet bude ukončen přibižně do 2 minut
22. Vyberte záložku Output Data a prohlédněte si výsledky výpočtu
23. Vyzkoušejte afinitní mapy Menu: Show Affinity Maps
Ze všech tří cvičení sejměte obrázek z obrazovky (pomocí klávesy Print Screen) na kterém bude
zobrazena vizualizace výstupních dat. Obrázek uložte do souboru a ten vložte do odevzdávárny
předmětu.