Page 83 - Perdih, Andrej, Katja Lakota, Alja Prah. 2020. Strukture bioloških molekul. Univerzitetni učbenik z recenzijo in navodila za vaje. Koper: Založba Univerze na Primorskem.
P. 83
strukture bioloških molekul
3D prileganje aktivnih mest več sorodnih proteinov
V bioinformatiki imamo pri študiju 3D struktur proteinov pogosto opraviti z več proteini, ki so
sorodni po funkciji ter tudi po strukturi. Ena izmed takih družin je družina protein kinaz, za katere
velja, da imajo vsi predstavniki vezavno mesto za energijsko molekulo ATP. S 3D prileganjem
struktur teh proteinov ali pa samo njihovih aktivnih mest lahko ugtovimo, kako podobna oz.
različna so študirana vezavna mesta posameznih proteinov. Prav tako lahko identificiramo
posamezne aminokisline, ki prispevajo k tem razlikam. Primer takega prileganja nekaterih
protein kinaz z vezano molekulo ATP lahko vidite na spodnji sliki. Pri protein kinazah smo označili
le potek glavne verige proteina, ki definira aktivno mesto.
3. ENERGIJA MOLEKUL
Do sedaj smo govorili predvsem o tem, kako predstavimo in analiziramo 3D geometrijo
organskih molekul in bioloških molekul. Drugi pomemben (in z geometrijo tesno povezan)
parameter, ki ga tudi želimo določiti za vsako molekulo, pa je njihova energija. Zato obstajata
dva pristopa. Bolj pogosto je v uporabi empirični pristop k računanju energije struktur, ki ga
predstavlja molekulska mehanika (ang. Molecular Mechanics - MM), in ga bomo podrobneje
spoznali v tem razdelku. Drugi pristop je natančnejša in fizikalno osnovana kvantna mehanika
(ang. Quantum Mechanics - QM) in spoznali bomo le njene osnove.
83
3D prileganje aktivnih mest več sorodnih proteinov
V bioinformatiki imamo pri študiju 3D struktur proteinov pogosto opraviti z več proteini, ki so
sorodni po funkciji ter tudi po strukturi. Ena izmed takih družin je družina protein kinaz, za katere
velja, da imajo vsi predstavniki vezavno mesto za energijsko molekulo ATP. S 3D prileganjem
struktur teh proteinov ali pa samo njihovih aktivnih mest lahko ugtovimo, kako podobna oz.
različna so študirana vezavna mesta posameznih proteinov. Prav tako lahko identificiramo
posamezne aminokisline, ki prispevajo k tem razlikam. Primer takega prileganja nekaterih
protein kinaz z vezano molekulo ATP lahko vidite na spodnji sliki. Pri protein kinazah smo označili
le potek glavne verige proteina, ki definira aktivno mesto.
3. ENERGIJA MOLEKUL
Do sedaj smo govorili predvsem o tem, kako predstavimo in analiziramo 3D geometrijo
organskih molekul in bioloških molekul. Drugi pomemben (in z geometrijo tesno povezan)
parameter, ki ga tudi želimo določiti za vsako molekulo, pa je njihova energija. Zato obstajata
dva pristopa. Bolj pogosto je v uporabi empirični pristop k računanju energije struktur, ki ga
predstavlja molekulska mehanika (ang. Molecular Mechanics - MM), in ga bomo podrobneje
spoznali v tem razdelku. Drugi pristop je natančnejša in fizikalno osnovana kvantna mehanika
(ang. Quantum Mechanics - QM) in spoznali bomo le njene osnove.
83
