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FFI0776 FFI0776 ‐‐Modelagem e Modelagem e ggEngenharia de ProteínasEngenharia de Proteínas
Prof Rafael V C GuidoProf Rafael V C GuidoProf. Rafael V. C. GuidoProf. Rafael V. C. [email protected]@ifsc.usp.br
Aula 03Aula 03Bacharelado em Ciências Físicas e BiomolecularesBacharelado em Ciências Físicas e BiomolecularesBacharelado em Ciências Físicas e BiomolecularesBacharelado em Ciências Físicas e Biomoleculares
Instituto de Física de São Carlos Instituto de Física de São Carlos ‐‐ USPUSP
ObjetivosObjetivos
• Arquivo PDBCaracterísticas– Características
• Qualidade e Validação Estrutural– Parâmetros de avaliação– Servidores para validaçãop ç– Erros em estruturas cristalográficas
Arquivo PDBArquivo PDBArquivo .pdbArquivo .pdb
O formato .pdb é um arquivo de texto com estrutura fixa p qque contém:
coordenadas atômicas;– coordenadas atômicas;– características química e bioquímicas;– detalhes experimentais da determinação estrutural;– características estruturaiscaracterísticas estruturais
• estrutura secundária, ligações de hidrogênio e sítio de ligação
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Cabeçalho (HEADER)Cabeçalho (HEADER)HEADER TRANSFERASE, HYDROLASE 29‐SEP‐08 3EPS TITLE THE CRYSTAL STRUCTURE OF ISOCITRATE DEHYDROGENASE KINASE/PHOSPHATASE TITLE 2 FROM E. COLI COMPND MOL ID: 1;COMPND MOL_ID: 1; COMPND 2 MOLECULE: ISOCITRATE DEHYDROGENASE KINASE/PHOSPHATASE; COMPND 3 CHAIN: A, B; COMPND 4 SYNONYM: IDH KINASE/PHOSPHATASE, IDHK/P; COMPND 5 EC: 2.7.11.5, 3.1.3.‐; COMPND 6 ENGINEERED: YES SOURCE MOL_ID: 1; SOURCE 2 ORGANISM_SCIENTIFIC: ESCHERICHIA COLI O157:H7; SOURCE 3 ORGANISM_TAXID: 83334; SOURCE 4 STRAIN: K 12;SOURCE 4 STRAIN: K‐12; SOURCE 5 GENE: ACEK, ECS4934, Z5602; SOURCE 6 EXPRESSION_SYSTEM: ESCHERICHIA COLI; SOURCE 7 EXPRESSION_SYSTEM_TAXID: 562; SOURCE 8 EXPRESSION_SYSTEM_STRAIN: DE3; SOURCE 9 EXPRESSION_SYSTEM_VECTOR_TYPE: PLASMID KEYWDS KINASE PHOSPHATASE, ATP‐BINDING, GLYOXYLATE BYPASS, KINASE, KEYWDS 2 NUCLEOTIDE‐BINDING, PROTEIN PHOSPHATASE, TRICARBOXYLIC ACID CYCLE KEYWDS 3 STRUCTURAL GENOMICS,KEYWDS 4 INITIATIVE BSGI TRANSFERASE HYDROLASEKEYWDS 4 INITIATIVE, BSGI, TRANSFERASE, HYDROLASE EXPDTA X‐RAY DIFFRACTION AUTHOR J.ZHENG,Z.JIA,MONTREAL‐KINGSTON BACTERIAL STRUCTURAL GENOMICS AUTHOR 2 INITIATIVE (BSGI) REVDAT 2 30‐JUN‐10 3EPS 1 JRNL REVDAT 1 14‐APR‐10 3EPS 0 JRNL AUTH J.ZHENG,Z.JIA JRNL TITL STRUCTURE OF THE BIFUNCTIONAL ISOCITRATE DEHYDROGENASE JRNL TITL 2 KINASE/PHOSPHATASE. JRNL REF NATURE V. 465 961 2010JRNL REF NATURE V. 465 961 2010 JRNL REFN ISSN 0028‐0836 JRNL PMID 20505668 JRNL DOI 10.1038/NATURE09088
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Observações (REMARK)Observações (REMARK)
REMARK 2 RESOLUTION. 2.80 ANGSTROMS. REMARK 3REMARK 3 REMARK 3 REFINEMENT. REMARK 3 PROGRAM : CNS REMARK 3 AUTHORS : BRUNGER,ADAMS,CLORE,DELANO,GROS,GROSSE‐BRUNGER,ADAMS,CLORE,DELANO,GROS,GROSSEREMARK 3 : KUNSTLEVE,JIANG,KUSZEWSKI,NILGES,PANNU, REMARK 3 : READ,RICE,SIMONSON,WARREN REMARK 3 REMARK 3 REFINEMENT TARGET : NULL REMARK 3 REMARK 3 DATA USED IN REFINEMENT. REMARK 3 RESOLUTION RANGE HIGH (ANGSTROMS) : 2.80 REMARK 3 RESOLUTION RANGE LOW (ANGSTROMS) : 30.00 REMARK 3 DATA CUTOFF (SIGMA(F)) : NULL REMARK 3 DATA CUTOFF HIGH (ABS(F)) : NULL REMARK 3 DATA CUTOFF LOW (ABS(F)) : NULL REMARK 3 COMPLETENESS (WORKING+TEST) (%) : 86.5 REMARK 3 NUMBER OF REFLECTIONS : 45600REMARK 3 REMARK 3 FIT TO DATA USED IN REFINEMENT. REMARK 3 CROSS‐VALIDATION METHOD : NULL REMARK 3 FREE R VALUE TEST SET SELECTION NULLREMARK 3 FREE R VALUE TEST SET SELECTION : NULL REMARK 3 R VALUE (WORKING SET) : 0.233 REMARK 3 FREE R VALUE : 0.268 REMARK 3 FREE R VALUE TEST SET SIZE (%) : NULL REMARK 3 FREE R VALUE TEST SET COUNT : 43301REMARK 3 FREE R VALUE TEST SET COUNT : 43301 REMARK 3 ESTIMATED ERROR OF FREE R VALUE : NULL
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Observações (REMARK)Observações (REMARK)REMARK 200 EXPERIMENTAL DETAILS REMARK 200 EXPERIMENT TYPE : X‐RAY DIFFRACTION REMARK 200 DATE OF DATA COLLECTION : NULLREMARK 200 DATE OF DATA COLLECTION : NULL REMARK 200 TEMPERATURE (KELVIN) : 100 REMARK 200 PH : 7.0 REMARK 200 NUMBER OF CRYSTALS USED : 1 REMARK 200 SYNCHROTRON (Y/N) : Y Coleta de dados( / )REMARK 200 RADIATION SOURCE : CHESS (Cornell High Energy Synchrotron Source)REMARK 200 BEAMLINE : F1 REMARK 200 X‐RAY GENERATOR MODEL : NULL REMARK 200 WAVELENGTH OR RANGE (A) : 0.919 REMARK 200 DETECTOR TYPE : CCD REMARK 200 DETECTOR MANUFACTURER : ADSC QUANTUM 270 REMARK 200 INTENSITY‐INTEGRATION SOFTWARE : HKL‐2000 REMARK 200 DATA SCALING SOFTWARE : HKL‐2000 REMARK 200 NUMBER OF UNIQUE REFLECTIONS : 45600 REMARK 200 RESOLUTION RANGE HIGH (A) : 2.800 REMARK 200 RESOLUTION RANGE LOW (A) : 30.000 REMARK 200 COMPLETENESS FOR RANGE (%) : 86.5 REMARK 200 DATA REDUNDANCY 4 200REMARK 200 DATA REDUNDANCY : 4.200 REMARK 200 R MERGE (I) : 0.09700 REMARK 200 R SYM (I) : NULL REMARK 200 <I/SIGMA(I)> FOR THE DATA SET : 305.7000 REMARK 200 HIGHEST RESOLUTION SHELL RANGE HIGH (A) : 2 80
Integração e escalonamento dos dadosREMARK 200 HIGHEST RESOLUTION SHELL, RANGE HIGH (A) : 2.80
REMARK 200 HIGHEST RESOLUTION SHELL, RANGE LOW (A) : 2.90 REMARK 200 COMPLETENESS FOR SHELL (%) : 96.6 REMARK 200 DATA REDUNDANCY IN SHELL : 4.10 REMARK 200 <I/SIGMA(I)> FOR SHELL : 1 400
dos dados
REMARK 200 <I/SIGMA(I)> FOR SHELL : 1.400 REMARK 200 METHOD USED TO DETERMINE THE STRUCTURE: SAD REMARK 200 SOFTWARE USED: SHARP REMARK 200 STARTING MODEL: NULL
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Observações (REMARK)Observações (REMARK)
REMARK 280 CRYSTAL REMARK 280 SOLVENT CONTENT, VS (%): 67.89 REMARK 280 MATTHEWS COEFFICIENT, VM (ANGSTROMS**3/DA): 3.83 REMARK 280 REMARK 280 CRYSTALLIZATION CONDITIONS: 12% PEG8000, 0.2M MAGNESIUM CHLORIDE, REMARK 280 0.1M MES, PH 7.0, VAPOR DIFFUSION, HANGING DROP, TEMPERATURE 298K REMARK 290 REMARK 290 CRYSTALLOGRAPHIC SYMMETRY REMARK 290 SYMMETRY OPERATORS FOR SPACE GROUP: P 41 21 2 REMARK 290 REMARK 290 SYMOP SYMMETRYREMARK 290 SYMOP SYMMETRY REMARK 290 NNNMMM OPERATOR REMARK 290 1555 X,Y,Z REMARK 290 2555 ‐X,‐Y,Z+1/2 REMARK 290 3555 Y+1/2 X+1/2 Z+1/4REMARK 290 3555 ‐Y+1/2,X+1/2,Z+1/4 REMARK 290 4555 Y+1/2,‐X+1/2,Z+3/4 REMARK 290 5555 ‐X+1/2,Y+1/2,‐Z+1/4 REMARK 290 6555 X+1/2,‐Y+1/2,‐Z+3/4 REMARK 290 7555 YX ‐ZREMARK 290 7555 Y,X,‐Z REMARK 290 8555 ‐Y,‐X,‐Z+1/2
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Observações (REMARK)Observações (REMARK)REMARK 465 MISSING RESIDUES REMARK 465 THE FOLLOWING RESIDUES WERE NOT LOCATED IN THE REMARK 465 EXPERIMENT (M MODEL NUMBER RES RESIDUE NAME C CHAINREMARK 465 EXPERIMENT. (M=MODEL NUMBER; RES=RESIDUE NAME; C=CHAIN REMARK 465 IDENTIFIER; SSSEQ=SEQUENCE NUMBER; I=INSERTION CODE.) REMARK 465 REMARK 465 M RES C SSSEQI REMARK 465 SER A 1REMARK 465 SER A 1 REMARK 465 GLU A 497 REMARK 465 ASP A 498 REMARK 465 GLU A 499 REMARK 465 LEU A 500REMARK 465 LEU A 500 REMARK 465 ALA A 501 REMARK 465 SER A 502 REMARK 465 GLU A 503 REMARK 465 GLU A 575 REMARK 465 MET A 576 REMARK 465 LEU A 577 REMARK 465 PHE A 578 REMARK 465 SER B 1 REMARK 465 PRO B 492 REMARK 465 PRO B 493 REMARK 500 THE FOLLOWING ATOMS ARE IN CLOSE CONTACT. REMARK 500 REMARK 500 ATM1 RES C SSEQI ATM2 RES C SSEQI DISTANCE REMARK 500 OD2 ASP A 475 O1G ATP A 1605 1.99 REMARK 500 OD2 ASP B 475 O1G ATP B 1605 2.08 REMARK 500 NH1 ARG B 272 OG1 THR B 280 2.19 REMARK 500 THIS ENTRY HAS 92 RAMACHANDRAN OUTLIERSREMARK 500 THIS ENTRY HAS 92 RAMACHANDRAN OUTLIERS.
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Observações (REMARK)Observações (REMARK)
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Observações (REMARK)Observações (REMARK)
REMARK 620 METAL COORDINATION REMARK 620 (M=MODEL NUMBER; RES=RESIDUE NAME; C=CHAIN IDENTIFIER; ( ; ; ;REMARK 620 SSEQ=SEQUENCE NUMBER; I=INSERTION CODE): REMARK 620 REMARK 620 COORDINATION ANGLES FOR: M RES CSSEQI METAL REMARK 620 MG A1606 MG REMARK 620 N RES CSSEQI ATOM REMARK 620 1 ASN A 462 OD1 REMARK 620 2 ATP A1605 O1A REMARK 620 3 ATP A1605 O2B REMARK 620 4 ASP A 475 OD1HET AMP A1604 23 HET ATP A1605 31 HET MG A1606 1 HET AMP B1604 23HET AMP B1604 23 HET ATP B1605 31 HET MG B1606 1 HETNAM AMP ADENOSINE MONOPHOSPHATE HETNAM ATP ADENOSINE 5' TRIPHOSPHATEHETNAM ATP ADENOSINE‐5 ‐TRIPHOSPHATE HETNAM MG MAGNESIUM ION FORMUL 3 AMP 2(C10 H14 N5 O7 P) FORMUL 4 ATP 2(C10 H16 N5 O13 P3) FORMUL 5 MG 2(MG 2+)FORMUL 5 MG 2(MG 2+) FORMUL 9 HOH *50(H2 O)
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– SEQRES (Sequência)SEQRES (Sequência)SEQRES 1 A 578 SER PRO ARG GLY LEU GLU LEU LEU ILE ALA GLN THR ILE SEQRES 2 A 578 LEU GLN GLY PHE ASP ALA GLN TYR GLY ARG PHE LEU GLU SEQRES 3 A 578 VAL THR SER GLY ALA GLN GLN ARG PHE GLU GLN ALA ASPSEQRES 3 A 578 VAL THR SER GLY ALA GLN GLN ARG PHE GLU GLN ALA ASP SEQRES 4 A 578 TRP HIS ALA VAL GLN GLN ALA MET LYS ASN ARG ILE HIS SEQRES 5 A 578 LEU TYR ASP HIS HIS VAL GLY LEU VAL VAL GLU GLN LEU SEQRES 6 A 578 ARG CYS ILE THR ASN GLY GLN SER THR ASP ALA GLU PHE SEQRES 7 A 578 LEU LEU ARG VAL LYS GLU HIS TYR THR ARG LEU LEU PROSEQRES 7 A 578 LEU LEU ARG VAL LYS GLU HIS TYR THR ARG LEU LEU PRO SEQRES 8 A 578 ASP TYR PRO ARG PHE GLU ILE ALA GLU SER PHE PHE ASN SEQRES 9 A 578 SER VAL TYR CYS ARG LEU PHE ASP HIS ARG SER LEU THR
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– Estrutura Secundária Estrutura Secundária (HELIX e SHEETS)(HELIX e SHEETS)(HELIX e SHEETS)(HELIX e SHEETS)
HELIX 1 1 PRO A 2 SER A 29 1 28 HELIX 2 2 GLY A 30 GLN A 37 1 8 HELIX 3 3 ASP A 39 ILE A 68 1 30 HELIX 4 4 ASP A 75 ARG A 88 1 14HELIX 4 4 ASP A 75 ARG A 88 1 14 HELIX 5 5 ARG A 95 PHE A 111 1 17 HELIX 6 6 SER A 151 SER A 158 1 8 HELIX 7 7 ASN A 168 GLY A 185 1 18 SHEET 1 A 6 ALA A 140 PHE A 143 0SHEET 2 A 6 HIS A 193 ALA A 197 ‐1 O LEU A 194 N PHE A 143 SHEET 3 A 6 ALA A 206 THR A 215 ‐1 O VAL A 210 N ALA A 197 SHEET 4 A 6 GLY A 218 GLN A 228 ‐1 O LEU A 220 N LEU A 213 SHEET 5 A 6 GLU A 233 ILE A 236 ‐1 O PHE A 235 N HIS A 227 SHEET 6 A 6 HIS A 165 TRP A 166 1 N HIS A 165 O LEU A 234SHEET 6 A 6 HIS A 165 TRP A 166 1 N HIS A 165 O LEU A 234 SHEET 1 B 4 ALA A 140 PHE A 143 0
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– SITE (Sítio de ligação)SITE (Sítio de ligação)SITE 1 AC1 10 ASN A 104 SER A 105 HIS A 113 LEU A 116 SITE 2 AC1 10 LYS A 291 LYS A 294 THR A 295 TYR A 298 SITE 3 AC1 10 GLU A 376 ASN A 377SITE 3 AC1 10 GLU A 376 ASN A 377 SITE 1 AC2 18 PRO A 316 GLY A 317 ILE A 318 VAL A 322 SITE 2 AC2 18 MET A 323 VAL A 325 LYS A 336 GLU A 416 SITE 3 AC2 18 ARG A 417 ARG A 418 MET A 419 PRO A 421 SITE 4 AC2 18 ASN A 462 TYR A 474 ASP A 475 ASP A 477SITE 4 AC2 18 ASN A 462 TYR A 474 ASP A 475 ASP A 477 SITE 5 AC2 18 GLU A 478 MG A1606
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– CRYST1 (Cristal)CRYST1 (Cristal)grupo espacial
CRYST1 124.595 124.595 267.635 90.00 90.00 90.00 P 41 21 2 16
â d l á Valor Zparâmetros da cela unitária Valor Z no. de cadeias poliméricas
na cela unitária
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– ATOM (Átomo)ATOM (Átomo)Nome registro
(Col. 1‐6)Identificador de
cadeia No do resíduoOcupância(Col. 55‐60)
Elemento(Col. 77‐78)Nome do cadeia
(Col. 22)No. do resíduo(Col. 23‐26)
(Col. 55 60) (Col. 77 78)resíduo
(Col. 18‐20)
x y z
Nome No. Localização Fator de
Coordenadas (Å)(Col. 31‐54)
do átomo(Col. 13‐16)
do átomo(Col. 7‐11)
çalternativa(Col. 17)
Fator de temperatura(Col. 61‐66)
Arquivo .pdb Arquivo .pdb –– HETATM (HETATM (HeteroatomoHeteroatomo))
END
Q lid d V lid ãQ lid d V lid ãQualidade e Validação Qualidade e Validação EstruturalEstruturalEstruturalEstrutural
O “problema das fases”O “problema das fases”
Pato Pato Fourier Brilho = IntensidadeCor = Fase
Transformada de FourierFourier
Gato Gato Fourier
Transformada de Fourier
O “problema das fases”O “problema das fases”Intensidade do Pato Fourier com Fases do Gato Fourier
Brilho = IntensidadeCor = Fase
Transformada de FourierFourier
ConclusãoA maior parte da
Intensidade do Gato Fourier com Fases do Pato Fourier
A maior parte da informação
estrutural está contida nas fases.
Transformada de Fourier
Influência da Intensidade, Fase e ResoluçãoInfluência da Intensidade, Fase e Resolução
Intensidades Fases
Resolução
Gráfico de Gráfico de RamachandranRamachandran
PHI (Φ)(N–Cα)
PSI (Ψ)(Cα–C)α‐hélices ( ) ( )
folhas‐β de mão esquerda
α‐hélicesX = PhiX =PhiY =PsiNo.TotaldeResíduos=81.782Gráfico de Gráfico de RamachandranRamachandran
Estrutura de Boa Qualidade Estrutura de Péssima QualidadeEstrutura de Boa Qualidade Estrutura de Péssima Qualidade
Gráfico de Gráfico de RamachandranRamachandran
Gráfico de Gráfico de RamachandranRamachandran –– ângulos ângulos chichi
χχ5
χ1χ3
χ
χ1
χ2χ4 χ2
Gráfico de Gráfico de RamachandranRamachandran –– ângulos ângulos chichi
χ1 χ1
χ2 χ2
Gráfico de Gráfico de RamachandranRamachandran –– ângulos ângulos chichi
χχ3
χ
χ2
χ1χ2 χ1χ1
Qualidade EstruturalQualidade Estrutural
• Estruturas de macromoléculas depositadas no PDBEstruturas de macromoléculas depositadas no PDB representam modelos que explicam os dados coletados experimentalmente portanto apresentam incertezasexperimentalmente, portanto, apresentam incertezas (erros) associadas.A d d tô i btid ti d• As coordenadas atômicas x, y e z obtidas a partir dos dados cristalográficos definem as posições médias de d á f B â i i dicada átomo, enquanto o fator‐B e a ocupância indicam a
desordem aparente (incerteza) da posição média.
x y z
Qualidade EstruturalQualidade Estrutural
• Desordem estrutural → Variação na posição atômica→ ç p ç– Dinâmica da moléculaDiferenças conformacionais– Diferenças conformacionais
• ↑desordem estrutural = ↑ fator B; ↓ ocupância
FatorFator––B (Fator de temperatura)B (Fator de temperatura)Fator‐B: parâmetro de deslocamento atômico (Å2)
B = 8π2 U2B = 8π UU = deslocamento médio (Å)
B = 20 Å2 U ≈ 0,5 ÅÅ2 ÅB = 40 Å2 U ≈ 0,7 Å
B = 60 Å2 U ≈ 0,9 ÅB = 80 Å2 U ≈ 1,0 Å
FatorFator––B (Fator de temperatura)B (Fator de temperatura)Fator‐B: parâmetro de deslocamento atômico (Å2)
FatorFator––BB (Fator de temperatura)(Fator de temperatura)
40
30
20
10
OcupânciaOcupância
• Ocupância (%)→ Indica a frequência dos átomos em uma determinada conformação
Parâmetros: resoluçãoParâmetros: resolução
• Resolução (Å) → indica o nível de detalhamento observado no mapa de densidade eletrônicamapa de densidade eletrônica– ↑ resolução = ↑ acurácia do modelo final
Parâmetros: resoluçãoParâmetros: resolução Refinamento EstruturalRefinamento Estrutural
feixe de raio X
Reflexões observadas
|F |Moléculas
|Fobs|Moléculas no cristal
Filme
Padrão de difração calculado
|F ||Fcalc|
Parâmetros: Parâmetros: RRfactor factor ((RRfatorfator))
Rfactor → medida da diferença entre os fatores de estrutura obtido a partiros fatores de estrutura obtido a partir dos dados experimentais e o calculadopara o modelo construído;para o modelo construído;• Valores de Rfactor elevados (> 0.40) indicam baixa
dâ i t d dconcordância entre os dados• Valores de Rfactor reduzidos (< 0.20) indicam significativa
dâ i d dconcordância entre os dadosOBS: O valor de Rfactor < 0.20 não determina que o modelo é
de boa qualidade
Parâmetros: Parâmetros: RRfreefree ((RRlivrelivre))
• Rfree → medida da diferença entre o fator de estrutura calculado do modelo e daquele obtido a partir dos dados experimentaisdo modelo e daquele obtido a partir dos dados experimentais para o conjunto teste;
• 5‐10% dos dados cristalográficos (reflexões) são separados e g ( ) pexcluídos do procedimento de refinamento estrutural;
• Rfree → medida independente que indica a qualidade do d fi t ( tí l i l ãprocesso de refinamento (menos suscetível a manipulação
durante o refinamento);• O valor de Rf tende a ser maior que o RfO valor de Rfree tende a ser maior que o Rfactor • Valores de Rfree > 0.40 (40 %) devem ser evitados• Diferença entre Rf e Rf t é ~ 5%Diferença entre Rfree e Rfactor é 5%• Razão Rfactor / Rfree > 80 %
Parâmetros: Parâmetros: RRfreefree e e RRfactorfactor
Rfactor x Resolução Rfree x Resolução
Parâmetros para selecionar uma estrutura Parâmetros para selecionar uma estrutura cristalográficacristalográficacristalográficacristalográfica
Os parâmetros abaixo sugerem modelos estruturais confiáveis, ou seja, com elevada probabilidade de assinalamento correto das conformações das cadeias laterais e das interações interatômicaslaterais e das interações interatômicas• Resolução < 2.0 Å• Rfactor < 0.20 (20%)• Diferença entre Rli e Rf t ~ 5%Diferença entre Rlivre e Rfactor 5%• Razão Rfactor / Rfree > 80 %
Ambiente Químico (Ambiente Químico (PackingPacking))
O ambiente químico dos resíduos no modelo em estudo é comparado b í éd b d d íd dcom o ambiente químico médio observado para todos os resíduos do
mesmo tipo em estruturas de alta qualidade depositadas no PDB. Uma pontuação baixa de ambiente químico (e.g., < ‐2,0) pode indicar:Uma pontuação baixa de ambiente químico (e.g., < 2,0) pode indicar: • Ambiente químico não favorável (e.g., grupos carregados
orientados em cavidades hidrofóbicas, grupos hidrofóbicas t l t )expostos ao solvente),
• Posicionamento errado do resíduo (deslocamento na sequência) na densidade eletrônica
• Contatos cristalino• Contatos com ligantes (e.g., cofator, inibidor)
t íti d li ãou que pertence a sítios de ligação.
É possível observar alguns resíduos em bi t í i ã f á iambientes químicos não favoráveis
(e.g., densidade eletrônica justifica a presença do resíduo), contudo, faz‐se necessário inspecionar cuidadosamente cada caso.
Ambiente Químico (Ambiente Químico (PackingPacking))
4
5
2
3
ade
0
1
e Qualida
‐1
‐2tuçãode
‐3
‐4
Pon
‐5
No. do Resíduo 100 140
Servidores para avaliação de dadosServidores para avaliação de dados
f ê i í /Programa Referência Proteína/DNA URL
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
MolProbityMolProbityhttp://molprobity biochem duke edu/http://molprobity biochem duke edu/http://molprobity.biochem.duke.edu/http://molprobity.biochem.duke.edu/
MolProbityMolProbityhttp://molprobity biochem duke edu/http://molprobity biochem duke edu/http://molprobity.biochem.duke.edu/http://molprobity.biochem.duke.edu/
MolProbityMolProbityhttp://molprobity biochem duke edu/http://molprobity biochem duke edu/http://molprobity.biochem.duke.edu/http://molprobity.biochem.duke.edu/
PDBPDBeehttphttp://www ebi ac uk/pdbe://www ebi ac uk/pdbe//httphttp://www.ebi.ac.uk/pdbe://www.ebi.ac.uk/pdbe//
PDBPDBeehttp://www ebi ac uk/pdbe/http://www ebi ac uk/pdbe/http://www.ebi.ac.uk/pdbe/http://www.ebi.ac.uk/pdbe/
PDBPDBsumsumhttphttp://www ebi ac uk/pdbsum://www ebi ac uk/pdbsum//httphttp://www.ebi.ac.uk/pdbsum://www.ebi.ac.uk/pdbsum// PDBPDBee ((httphttp://://www.ebi.ac.ukwww.ebi.ac.uk//pdbepdbe/)/)
“WHAT IF”“WHAT IF” “WHAT IF”“WHAT IF”
“WHAT IF”“WHAT IF” “WHAT IF”“WHAT IF”
E lE l EEExemplos Exemplos –– Erros em Erros em estruturas cristalográficasestruturas cristalográficasestruturas cristalográficasestruturas cristalográficas
Parâmetros: Parâmetros: RRfactor factor ((RRfatorfator))
Parâmetros: Parâmetros: RRfactor factor ((RRfatorfator))
2FD1 (1981)
3FD1 ( )
5FD1(1981) (1988) (1993)
R l ã 2 0 Å R l ã 2 7 Å R l ã 1 9 ÅResolução = 2.0 ÅRfactor = 0.26 aa = 107
Resolução = 2.7 ÅRfactor = 0.35aa = 106
Resolução = 1.9 ÅRfactor = 0.21 aa 106aa = 107
H2O = 344aa = 106 aa = 106
H2O = 301 1 aaaa : 1 H: 1 H2200
Erros em estruturas cristalográficasErros em estruturas cristalográficas
• O erro mais grave observado em estruturas depositadas no PDB correspondem aqueles no qual o modelo está completamentecorrespondem aqueles no qual o modelo está completamente equivocado– A cadeia principal da proteína é modelada erroneamente na densidade eletrônica e oA cadeia principal da proteína é modelada erroneamente na densidade eletrônica e o
modelo resultante apresenta um enovelamento inconsistente
rmsd = 15 Årmsd = 15 Å
1PHY 2PHY
Erros em estruturas cristalográficasErros em estruturas cristalográficas
Modelo correto Modelo incorretoModelo correto Modelo incorreto
2FRH 1FZN2FRH 1FZN
Erros em estruturas cristalográficasErros em estruturas cristalográficas
2GWX
2BAW
Visita à empresaVisita à empresa
Itapira – SPPlanta FarmacêuticaFarmoquímicaBiotecnologiaPD&I
• Visita agendada para o dia 04.12PD&IMicrobiologiaFarmacovigilânciaFarmacovigilância