Charakterisierung des Mikromilieus um Proteinstellen

Stellen sind Mikromilieus innerhalb einer biomolekularen Struktur, die sich durch ihre strukturelle oder funktionale Rolle unterscheiden. Eine Stelle kann durch einen dreidimensionalen Standort und ein lokales Umfeld um diesen Standort definiert werden, in dem die Struktur oder Funktion existiert. Wir haben ein Computersystem entwickelt, um die strukturelle Analyse (sowohl qualitativ als auch quantitativ) von biomolekularen Stellen zu erleichtern. Unser System untersucht automatisch die räumlichen Verteilungen biophysikalischer und biochemischer Eigenschaften und meldet die Regionen innerhalb einer Stelle, in denen die Verteilung dieser Eigenschaften signifikant von Kontroll-nicht-Stellen abweicht. Die Eigenschaften reichen von einfachen atomaren Merkmalen wie Ladung bis hin zu polypeptidbasierten Merkmalen wie der Art der Sekundärstruktur. Unsere Analyse der Stellen verwendet Nicht-Stellen als Kontrollen und bietet eine Basislinie für die quantitative Bewertung der Signifikanz der entdeckten Merkmale. In diesem Papier verwenden wir radiale Verteilungen von Eigenschaften, um drei bekannte Stellen (die Bindungsstellen für Calcium, das Milieu der Disulfidbrücken und die aktive Stelle der Serinproteasen) zu untersuchen. Wir zeigen, dass das System viele der zuvor beschriebenen Merkmale dieser Stellen automatisch findet und diese Merkmale mit einigen neuen Details anreichert. In einigen Fällen können wir die statistische Signifikanz zuvor berichteter Merkmale nicht bestätigen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Analyse der Proteinstruktur empfindlich gegenüber Annahmen über Hintergrundverteilungen ist und dass diese Verteilungen während struktureller Analysen ausdrücklich berücksichtigt werden sollten.