Flexible Strukturabgleich durch Verkettung ausgerichteter Fragmentpaare mit Drehungen

MOTIVATION: Proteinstrukturen sind flexibel und unterliegen strukturellen Umstrukturierungen als Teil ihrer Funktion, und dennoch behandeln die meisten bestehenden Methoden zum Vergleich von Proteinstrukturen sie als starre Körper, was zu einer falschen Ausrichtung führen kann. ERGEBNISSE: Wir haben die Flexible Structure AlignmenT by Chaining AFPs (Aligned Fragment Pairs) with Twists (FATCAT) entwickelt, eine neue Methode zum strukturellen Abgleich von Proteinen. Der FATCAT-Ansatz adressiert gleichzeitig die beiden Hauptziele des flexiblen Strukturabgleichs; die Optimierung der Ausrichtung und die Minimierung der Anzahl von Bewegungen des starren Körpers (Drehungen) um Drehpunkte (Scharniere), die im Referenzprotein eingeführt wurden. Im Gegensatz dazu behandeln die derzeit bestehenden Programme für flexiblen Strukturabgleich die Scharnierdetektion als Nachbearbeitung eines Standardabgleichs starrer Körper. Wir veranschaulichen die Vorteile des FATCAT-Ansatzes durch mehrere Beispiele des Vergleichs zwischen Proteinen, von denen bekannt ist, dass sie unterschiedliche Konformationen annehmen, wobei der FATCAT-Algorithmus genauere Strukturabgleiche erzielt als aktuelle Methoden und gleichzeitig weniger Scharniere einführt.