J 2012

SiteBinder: An improved approach for comparing multiple protein structural motifs

SEHNAL, David, Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ, Heinrich J. HUBER, Stanislav GEIDL, Crina-Maria IONESCU et. al.

Základní údaje

Originální název

SiteBinder: An improved approach for comparing multiple protein structural motifs

Autoři

SEHNAL, David (203 Česká republika, domácí), Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Heinrich J. HUBER (40 Rakousko), Stanislav GEIDL (203 Česká republika, domácí), Crina-Maria IONESCU (642 Rumunsko, domácí), Michaela WIMMEROVÁ (203 Česká republika, domácí) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Journal of Chemical Information and Modeling, 2012, 1549-9596

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 4.304

Kód RIV

RIV/00216224:14310/12:00057316

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000300650400009

Klíčová slova anglicky

protein structural motifs; superimposition; comparison; lectins; apoptosis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 7. 2014 18:56, RNDr. Stanislav Geidl, Ph.D.

Anotace

V originále

There is a paramount need to develop new techniques and tools that will extract as much information as possible from the ever growing repository of protein 3D structures. We report here on the development of a software tool for the multiple superimposition of large sets of protein structural motifs. Our superimposition methodology performs a systematic search for the atom pairing that provides the best fit. During this search, the RMSD values for all chemically relevant pairings are calculated by quaternion algebra. The number of evaluated pairings is markedly decreased by using PDB annotations for atoms. This approach guarantees that the best fit will be found and can be applied even when sequence similarity is low or does not exist at all. We have implemented this methodology in the Web application SiteBinder, which is able to process up to thousands of protein structural motifs in a very short time, and which provides an intuitive and user-friendly interface. Our benchmarking analysis has shown the robustness, efficiency, and versatility of our methodology and its implementation by the successful superimposition of 1000 experimentally determined structures for each of 32 eukaryotic linear motifs. We also demonstrate the applicability of SiteBinder using three case studies. We first compared the structures of 61 PA-IIL sugar binding sites containing nine different sugars, and we found that the sugar binding sites of PA-IIL and its mutants have a conserved structure despite their binding different sugars. We then superimposed over 300 zinc finger central motifs and revealed that the molecular structure in the vicinity of the Zn atom is highly conserved. Finally, we superimposed 12 BH3 domains from pro-apoptotic proteins. Our findings come to support the hypothesis that there is a structural basis for the functional segregation of BH3-only proteins into activators and enablers.

Návaznosti

GD301/09/H004, projekt VaV
Název: Molekulární a strukturní biologie vybraných cytostatik. Od mechanistických studií k chemoterapii rakoviny
Investor: Grantová agentura ČR, Molekulární a strukturní biologie vybraných cytostatik. Od mechanických studií k chemoterapii rakoviny
ME08008, projekt VaV
Název: Návrh antibakteriálních a antivirových léků na bázi cukrů a glykomimetik
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Návrh antibakteriálních a antivirových léků na bázi cukrů a glykomimetik, Program výzkumu a vývoje KONTAKT (ME)
MUNI/A/0914/2009, interní kód MU
Název: Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace (Akronym: SV-FI MAV)
Investor: Masarykova univerzita, Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty