タンパク質構造評価スイートとサーバー

タンパク質構造評価スイート＆サーバー（PROSESS ）は、タンパク質構造の検証のために無料で利用できるウェブサーバーです。 ^{[1]これは、} NMR分光法によって解明されたタンパク質構造の評価と検証のプロセスを支援するためにアルバータ大学で設計されました。

多くのタンパク質構造には、目視検査では簡単には検出できない小さな構造エラー (つまり、歪んだ結合長や角度、不適合なねじれ角、重なり合った原子) があるため、構造検証は構造決定パイプラインの特に重要な要素です。NMR 分光法によって解析されるタンパク質構造では、多数の構造が生成され、座標の不正確さが一般的であるため、この問題は特に深刻です。

ほとんどの NMR ベースの構造検証プロトコルは、主に NOE (核オーバーハウザー増強)、J カップリング、または残余双極子カップリング ( RDC ) データを使用して構造を評価または検証します。特に、実験的に観察された NOE、RDC、および/または J カップリングと計算された NOE、RDC、および/または J カップリングの一致を評価しようとします。計算されたパラメータと観察されたパラメータの良好な一致は、通常、良好な構造を示します。構造検証の他の方法 (ProCheck、MolProbity、ResProx、VADARなど) は、実験データではなく座標データの測定に重点を置いて、結合またはねじれ角ジオメトリの品質を評価します。PROSESS は、座標品質と実験データ品質の両方を評価するという点で、構造検証サーバーの中でもユニークです。

PROSESS は、 NMR 化学シフト(および NOE)を使用してタンパク質構造を評価または検証することもできます。化学シフトは、タンパク質の構造とダイナミクスに関する多くの情報を提供する、簡単かつ非常に正確に測定可能な NMR 観測値です (タンパク質化学シフト予測を参照)。具体的には、PROSESS は、観測された化学シフトと ShiftX 予測の HA、CA、CB、N、C、および HN NMR 化学シフトとの一致を評価します。^[1]

PROSESS は、化学シフトを使用して構造を検証する機能に加えて、共有結合の品質、非共有結合と原子パッキングの品質、ねじれ角の品質、NOE の品質 (つまり、NOE ベースの距離制約とのモデル一致の測定) など、他の多くのタンパク質構造パラメータもチェックします。PROSESS の評価および検証プロセスでは、合計 8 つの異なるプログラム (以下の PROSESS サブプログラムを参照) が使用されます。

PROSESS は、単鎖 X 線モデル、多鎖 X 線モデル、単鎖 NMR アンサンブル、単量体および多量体タンパク質の多鎖 NMR アンサンブルを処理できます。NMR タンパク質構造を検証できることに加えて、PROSESS は、解決方法 (X 線、NMR、比較モデリングなど) に関係なく、あらゆるタンパク質モデルの検証または評価に使用できます。

PROSESS は、表、色分けされた画像、グラフまたは棒グラフを含む詳細でカラフルな構造検証レポートを生成します。表の多くには、追加の詳細や説明へのハイパーリンクが埋め込まれています。PROSESS は、ほとんどのグラフとチャートで、単純な RAG (赤、黄、緑) のカラー スキームを使用して、タンパク質 (全体)、構造アンサンブルのさまざまなメンバー、特定の残基、および特定の原子のさまざまな構造パラメータの品質を示します。赤のさまざまな色合いは深刻な問題を示し、黄色または黄のさまざまな色合いは潜在的な問題を示し、緑のさまざまな色合いはタンパク質モデルまたはその残基/原子に問題がないことを示します。また、各色には番号 (0 から 9 まで、0 は不良、9 は優秀) が割り当てられているため、構造品質評価をより定量化できます。PROSESS の品質指標と品質カラー スケールは、非構造生物学者がタンパク質構造検証レポートをより簡単かつ迅速に理解できるように特別に設計されています。

1. PDB ファイル (必須)
2. FASTA形式のタンパク質配列（オプション）
3. XPLOR-NIH 形式の距離制限 (オプション)
4. BMRB NMR-STAR 2.1 形式の NMR 化学シフト(オプション)

1. 共有結合の質;
2. 非共有結合性/梱包品質;
3. ねじり角の品質;
4. 化学シフトの品質（すなわち、NMR化学シフトとのモデルの一致）
5. NOE 品質 (つまり、NOE ベースの距離制約とのモデルの一致)。

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