蛋白质表面模块划分及其在结合位点预测中的应用

王攀文 龚新奇 李春华 陈慰祖 王存新

引用本文: 王攀文, 龚新奇, 李春华, 陈慰祖, 王存新. 蛋白质表面模块划分及其在结合位点预测中的应用[J]. 物理化学学报, doi: 10.3866/PKU.WHXB201208162 shu
Citation:  WANG Pan-Wen, NG Xin-Qi, LI Chun-Hua, CHEN Wei-Zu, WANG Cun-Xin. Division of Protein Surface Patches and Its Application in Protein Binding Site Prediction[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, doi: 10.3866/PKU.WHXB201208162 shu

蛋白质表面模块划分及其在结合位点预测中的应用

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(31171267, 10974008) (31171267, 10974008)

    北京市自然科学基金(4102006) (4102006)

    科技部国际合作项目(2010DFA31710) (2010DFA31710)

    北京市教委科技创新平台-自然基础研究项目资助 

摘要:

蛋白质-蛋白质复合物的结合位点预测是计算分子生物学的一个难题. 本文对蛋白质-蛋白质复合物数据集Benchmark 3.0 中的双链蛋白质复合物进行了研究, 计算了单体的残基溶剂可接近表面积和残基间的接触面积, 并据此提出了蛋白质表面模块划分方法. 发现模块的溶剂可接近表面积与其内部接触面积的乘积(PSAIA)值能够提供结合位点的信息. 在78 个双链蛋白质复合物中, 有74 个体系其受体或配体上具有最大或次大PSAIA值的模块是界面模块. 将该方法获得的结合位点信息应用在CAPRI竞赛Target 39 的复合物结构预测中取得了较好的结果. 本文提出的基于模块的蛋白质结合位点预测方法不同于以残基为基础且仅考虑表面残基的传统预测方法, 为蛋白质-蛋白质复合物结合位点预测提供了新思路.

English

    1. [1]

      (1) Teichmann, S. A.; Murzin, A. G.; Chothia, C. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11 (3), 354. doi: 10.1016/S0959-440X(00)00215-3

      (1) Teichmann, S. A.; Murzin, A. G.; Chothia, C. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11 (3), 354. doi: 10.1016/S0959-440X(00)00215-3

    2. [2]

      (2) Baker, D.; Sali, A. Science 2001, 294 (5540), 93. doi: 10.1126/science.1065659(2) Baker, D.; Sali, A. Science 2001, 294 (5540), 93. doi: 10.1126/science.1065659

    3. [3]

      (3) Stark, A.; Shkumatov, A.; Russell, R. B. Structure 2004, 12 (8),1405. doi: 10.1016/j.str.2004.05.012(3) Stark, A.; Shkumatov, A.; Russell, R. B. Structure 2004, 12 (8),1405. doi: 10.1016/j.str.2004.05.012

    4. [4]

      (4) Jones, S.; Thornton, J. M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2004, 8 (1),3. doi: 10.1016/j.cbpa.2003.11.001(4) Jones, S.; Thornton, J. M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2004, 8 (1),3. doi: 10.1016/j.cbpa.2003.11.001

    5. [5]

      (5) Kinoshita, K.; Nakamura, H. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13 (3), 396. doi: 10.1016/S0959-440X(03)00074-5(5) Kinoshita, K.; Nakamura, H. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13 (3), 396. doi: 10.1016/S0959-440X(03)00074-5

    6. [6]

      (6) Tseng, Y. Y.; Li,W. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108 (13), 5313. doi: 10.1073/pnas.1102210108(6) Tseng, Y. Y.; Li,W. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108 (13), 5313. doi: 10.1073/pnas.1102210108

    7. [7]

      (7) Amos-Binks, A.; Patulea, C.; Pitre, S.; Schoenrock, A.; Gui, Y.;Green, J. R.; lshani, A.; Dehne, F. BMC Bioinformatics 2011,12, 225. doi: 10.1186/1471-2105-12-225(7) Amos-Binks, A.; Patulea, C.; Pitre, S.; Schoenrock, A.; Gui, Y.;Green, J. R.; lshani, A.; Dehne, F. BMC Bioinformatics 2011,12, 225. doi: 10.1186/1471-2105-12-225

    8. [8]

      (8) Xiong, Y.; Liu, J.;Wei, D. Q. Proteins 2011, 79 (2), 509. doi: 10.1002/prot.v79.2(8) Xiong, Y.; Liu, J.;Wei, D. Q. Proteins 2011, 79 (2), 509. doi: 10.1002/prot.v79.2

    9. [9]

      (9) He, X.; Chen, C. C.; Hong, F.; Fang, F.; Sinha, S.; Ng, H. H.;Zhong, S. PLoS One 2009, 4 (12), e8155.(9) He, X.; Chen, C. C.; Hong, F.; Fang, F.; Sinha, S.; Ng, H. H.;Zhong, S. PLoS One 2009, 4 (12), e8155.

    10. [10]

      (10) Lensink, M. F.; Mendez, R.;Wodak, S. J. Proteins 2007, 69 (4),704. doi: 10.1002/prot.21804(10) Lensink, M. F.; Mendez, R.;Wodak, S. J. Proteins 2007, 69 (4),704. doi: 10.1002/prot.21804

    11. [11]

      (11) Lichtarge, O.; Bourne, H. R.; Cohen, F. E. J. Mol. Biol. 1996,257 (2), 342. doi: 10.1006/jmbi.1996.0167(11) Lichtarge, O.; Bourne, H. R.; Cohen, F. E. J. Mol. Biol. 1996,257 (2), 342. doi: 10.1006/jmbi.1996.0167

    12. [12]

      (12) Ofran, Y.; Rost, B. FEBS Lett. 2003, 544 (1-3), 236. doi: 10.1016/S0014-5793(03)00456-3(12) Ofran, Y.; Rost, B. FEBS Lett. 2003, 544 (1-3), 236. doi: 10.1016/S0014-5793(03)00456-3

    13. [13]

      (13) Laskowski, R. A.; Luscombe, N. M.; Swindells, M. B.;Thornton, J. M. Protein Sci. 1996, 5 (12), 2438.(13) Laskowski, R. A.; Luscombe, N. M.; Swindells, M. B.;Thornton, J. M. Protein Sci. 1996, 5 (12), 2438.

    14. [14]

      (14) Torrance, J.W.; Bartlett, G. J.; Porter, C. T.; Thornton, J. M. J. Mol. Biol. 2005, 347 (3), 565. doi: 10.1016/j.jmb.2005.01.044(14) Torrance, J.W.; Bartlett, G. J.; Porter, C. T.; Thornton, J. M. J. Mol. Biol. 2005, 347 (3), 565. doi: 10.1016/j.jmb.2005.01.044

    15. [15]

      (15) Gao, Y.;Wang, R.; Lai, L. J. Mol. Model. 2004, 10 (1), 44. doi: 10.1007/s00894-003-0168-3(15) Gao, Y.;Wang, R.; Lai, L. J. Mol. Model. 2004, 10 (1), 44. doi: 10.1007/s00894-003-0168-3

    16. [16]

      (16) Innis, C. A.; Anand, A. P.; Sowdhamini, R. J. Mol. Biol. 2004,337 (4), 1053. doi: 10.1016/j.jmb.2004.01.053(16) Innis, C. A.; Anand, A. P.; Sowdhamini, R. J. Mol. Biol. 2004,337 (4), 1053. doi: 10.1016/j.jmb.2004.01.053

    17. [17]

      (17) de Vries, S. J.; Bonvin, A. M. Bioinformatics 2006, 22 (17),2094. doi: 10.1093/bioinformatics/btl275(17) de Vries, S. J.; Bonvin, A. M. Bioinformatics 2006, 22 (17),2094. doi: 10.1093/bioinformatics/btl275

    18. [18]

      (18) Madabushi, S.; Yao, H.; Marsh, M.; Kristensen, D. M.; Philippi,A.; Sowa, M. E.; Lichtarge, O. J. Mol. Biol. 2002, 316 (1), 139.doi: 10.1006/jmbi.2001.5327(18) Madabushi, S.; Yao, H.; Marsh, M.; Kristensen, D. M.; Philippi,A.; Sowa, M. E.; Lichtarge, O. J. Mol. Biol. 2002, 316 (1), 139.doi: 10.1006/jmbi.2001.5327

    19. [19]

      (19) Guharoy, M.; Chakrabarti, P. Proc. Natl Acad. Sci. U. S. A.2005, 102 (43), 15447. doi: 10.1073/pnas.0505425102(19) Guharoy, M.; Chakrabarti, P. Proc. Natl Acad. Sci. U. S. A.2005, 102 (43), 15447. doi: 10.1073/pnas.0505425102

    20. [20]

      (20) Li, X.; Keskin, O.; Ma, B.; Nussinov, R.; Liang, J. J. Mol. Biol.2004, 344 (3), 781. doi: 10.1016/j.jmb.2004.09.051(20) Li, X.; Keskin, O.; Ma, B.; Nussinov, R.; Liang, J. J. Mol. Biol.2004, 344 (3), 781. doi: 10.1016/j.jmb.2004.09.051

    21. [21]

      (21) Hintze, A.; Adami, C. Plos Comput. Biol. 2008, 4 (2), e23.(21) Hintze, A.; Adami, C. Plos Comput. Biol. 2008, 4 (2), e23.

    22. [22]

      (22) Hwang, H.; Pierce, B.; Mintseris, J.; Janin, J.;Weng, Z. Proteins2008, 73 (3), 705. doi: 10.1002/prot.22106(22) Hwang, H.; Pierce, B.; Mintseris, J.; Janin, J.;Weng, Z. Proteins2008, 73 (3), 705. doi: 10.1002/prot.22106

    23. [23]

      (23) Bai, H. J.; Lai, L. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1988.[白红军, 来鲁华. 物理化学学报, 2010, 26, 1988.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20100725(23) Bai, H. J.; Lai, L. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1988.[白红军, 来鲁华. 物理化学学报, 2010, 26, 1988.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20100725

    24. [24]

      (24) ng, X. Q.; Liu, B.; Chang, S.; Li, C. H.; Chen,W. Z.;Wang,C. X. Sci. China Life Sci. 2010, 53 (9), 1152. doi: 10.1007/s11427-010-4050-0(24) ng, X. Q.; Liu, B.; Chang, S.; Li, C. H.; Chen,W. Z.;Wang,C. X. Sci. China Life Sci. 2010, 53 (9), 1152. doi: 10.1007/s11427-010-4050-0

    25. [25]

      (25) ng, X. Q.;Wang, P.W.; Yang, F.; Chang, S.; Liu, B.; He, H.Q.; Cao, L. B.; Xu, X. J.; Li, C. H.; Chen,W. Z.;Wang, C. X.Proteins 2010, 78 (15), 3150. doi: 10.1002/prot.v78:15(25) ng, X. Q.;Wang, P.W.; Yang, F.; Chang, S.; Liu, B.; He, H.Q.; Cao, L. B.; Xu, X. J.; Li, C. H.; Chen,W. Z.;Wang, C. X.Proteins 2010, 78 (15), 3150. doi: 10.1002/prot.v78:15

    26. [26]

      (26) Janin, J.; Henrick, K.; Moult, J.; Eyck, L. T.; Sternberg, M. J.;Vajda, S.; Vakser, I.;Wodak, S. J. Proteins 2003, 52 (1), 2.doi: 10.1002/(ISSN)1097-0134

      (26) Janin, J.; Henrick, K.; Moult, J.; Eyck, L. T.; Sternberg, M. J.;Vajda, S.; Vakser, I.;Wodak, S. J. Proteins 2003, 52 (1), 2.doi: 10.1002/(ISSN)1097-0134

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  700
  • 文章访问数:  2641
  • HTML全文浏览量:  64
文章相关
  • 发布日期:  2012-10-17
  • 收稿日期:  2012-05-25
  • 网络出版日期:  2012-08-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章