Smolign : une méthode d'alignement structural multiple de protéines basée sur les motifs spatiaux

La disponibilité d'un outil efficace pour l'alignement structural multiple de protéines (MSTA) est essentielle pour la découverte et l'analyse de motifs structuraux biologiquement significatifs pouvant aider à résoudre des problèmes d'annotation fonctionnelle et de conception de médicaments. Les méthodes de MSTA existantes recueillent les correspondances de résidus principalement par comparaison par paires de fragments consécutifs, ce qui peut conduire à des alignements sous-optimaux, en particulier lorsque la similarité entre les protéines est faible. Nous présentons une nouvelle stratégie basée sur : la construction d'une bibliothèque de motifs basée sur des fenêtres de contact à partir des données structurales de protéines, la découverte et l'extension d'amorces d'alignement communes issues de cette bibliothèque, et la superposition optimale de structures multiples selon ces amorces d'alignement par une méthode améliorée de comparaison de courbes d'ordre partiel. La capacité de notre stratégie à détecter plusieurs correspondances simultanément, à capturer les alignements de manière globale et à prendre en charge des alignements flexibles soutient un algorithme automatisé sensible et robuste capable de révéler des similarités entre structures protéiques, même dans des conditions de faible similarité. Notre méthode produit de meilleurs résultats d'alignement par rapport à d'autres méthodes populaires de MSTA, sur plusieurs ensembles de données de structures protéiques couvrant divers repliements structuraux et représentant différents niveaux de similarité protéique. Un outil d'alignement en ligne, un exécutable téléchargeable et des résultats d'alignement détaillés pour les ensembles de données utilisés ici sont disponibles sur http://sacan.biomed. drexel.edu/Smolign et http://bio.cse.ohio-state.edu/Smolign.