Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ прогнозирования вторичной структуры белка

Классы МПК:C07K2/00 Пептиды с неопределенным числом аминокислот; их производные
G06F17/30 информационный поиск; структуры баз данных для этой цели
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-04-09
публикация патента:

Изобретение относится к области биоинформатики и биотехнологии, в частности к прогнозированию вторичной структуры белка, и может быть использовано в молекулярной биологии и медицине. Положение способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в последовательности аминокислот белка прогнозируют с помощью специально написанной программы PREDICTOR путем сравнения выделяемых в рабочем файле исследуемого белка последовательно, со сдвигом в одну аминокислоту фрагментов из пяти аминокислот (пентафрагментов), начиная с N-конца белка, со специально созданной базой данных пентафрагментов белков, введенной в память компьютера и полученной с помощью специально написанных программ на основе файлов с координатами атомов структур белков из свободного доступа Protein Data Bank. На основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех выделенных в последовательности аминокислот пентафрагментов, определяют положение способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, по которым судят о вторичной структуре исследуемого белка. 18 табл.

Изобретение относится к компьютерному способу, использующему биохимические базы данных при разработке новых белковых соединений для фармацевтики, биотехнологии и других областей промышленности, а также для научных исследований в медицине, биохимии, молекулярной биологии и генетике, для которых существенно использование новых белковых соединений на основе аминокислот.

Белки, основные строительные и функциональные элементы биосистем, имеют многоуровневую иерархическую структуру. Последовательность аминокислот в белковой цепи определяет первичную структуру белка, порядок сворачивания первичной структуры аминокислот в способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральные или способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурые фрагменты определяет его вторичную структуру, а пространственная укладка способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных или способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов относительно друг друга в пределах субъединицы - третичную структуру белка. О функциональных свойствах белка судят на основании его третичной структуры. В настоящее время для этих целей путем многоступенчатых процедур производят выделение из биосистем индивидуальных нативных, т.е. сохраняющих свою пространственную конформацию, молекул белка, получают их в кристаллическом виде и проводят исследование кристаллов методом рентгеноструктурного анализа (метод РСА) (Попов Е.М., Демин В.В., Шибанова Е.Д, Проблема белка. Том 2. Пространственное строение белка, М.: Наука, 1996, 480 с.). Полученную информацию о дифракционной картине кристаллов записывают на жесткий носитель в компьютер, и, с помощью специально разработанных программ, производят расшифровку его третичной структуры. На основании полученной структуры, записанной в виде координат его атомов в файлах Protein Data Bank, с помощью специальных компьютерных программ, использующих эти файлы, судят о молекулярных механизмах функционирования того или иного белка. В частности, с использованием расшифрованных третичных структур производят разработку новых лекарственных средств. Однако исследования третичной структуры занимают много времени и являются очень дорогостоящими.

Известен метод секвенирования для определения нуклеотидных последовательностей в ДНК целых геномов (Киселев Л.Л. Геном человека и биология XXI века. - Вестн. Рос. Акад. Наук, т.70, № 5, с.412-424). Метод позволяет путем перевода этих последовательностей в цепи аминокислот получать информацию о первичных структурах большого числа новых белков, пространственная структура которых и функциональные свойства остаются неизвестны. При этом число исследований кристаллических белков, далеко не всегда возможное, растет в арифметической прогрессии, а количество известных первичных структур с неизвестной функцией - в геометрической прогрессии. По этой причине актуальной является проблема прогнозирования вторичной структуры белков, т.е. положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных или способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов на основе первичной структуры белков (Финкельштейн А.В., Птицын О.Б. Физика белка. - М.: Книжный дом «Университет», 2002, 376 с.).

Прогнозирование вторичной структуры белка на основе его первичной структуры является одним из необходимых этапов к прогнозированию третичной структуры и функциональных свойств новых белков. Создание точных способов прогнозирования вторичной структуры белка приводит к существенному удешевлению исследований по выяснению их функциональных свойств. Кроме того, использование принципов прогнозирования вторичных структур позволит конструировать такие первичные структуры белков, которые будут обладать заранее заданной вторичной структурой и свойствами. Решение этой проблемы особенно важно в технологии изготовления фармацевтических и иммунологических препаратов белкового происхождения. В частности, иммунные белки можно будет создавать в считанные дни, не прибегая к использованию для этих целей животных, что особенно актуально в периоды эпидемий (например, гриппа).

Известен экспериментальный способ обнаружения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных или способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов в белке на установке ядерного магнитного резонанса, предусматривающий измерение значений химических сдвигов ядер атомов в молекуле белка, по которым судят о наличии и расположении способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных или способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурых участков в его структуре. (Заявка WO 2004011909, «Phase-sensetively detected reduced dimensionality nuclear magnetic resonance spectroscopy for rapid chemical shift assignment and secondary structure determination of proteins», МПК G01R 33/46; G01R 33/465; G01R 33/44, опубл. 05.02.2004).

Недостатком данного способа является низкая точность, а также исключительная сложность и высокая стоимость его технического осуществления.

Известен способ определения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных и способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных участков в белке, предусматривающий выделение фрагментов первичной структуры белка, состоящих из шести аминокислот при поиске начального участка спирали, а затем из четырех аминокислот, с последующим анализом в них состава аминокислот и вычислением значений потенциалов спирализации, по которым судят о вероятности отнесения вторичной структуры фрагментов к способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральному или способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурному типам (Chou P.Y., Fasman G.D. Prediction of protein conformation. - Biochemistry, 1974, V.13, pp.222-245; Chen H., Gu F., Huang Z.). Известен также улучшенный способ, основанный на том же методе (Improved Chou-Fasman method for protein secondary structure prediction. BMC Bioinformatics, - 2006, V.7, Suppl.4, S14). Для определения положения изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры (реверсивных поворотов), определяющих участки, по которым происходит складывание первичных структур в способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуру, Чоу и Фасман используют метод Льюиса (Lewis P.N., Momany F.A., Scheraga Н.А. Folding of polypeptide chains in proteins: A proposed mechanism for folding. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1971, V.68, P.2293).

Однако существующие методы прогнозирования вторичной структуры белка на основе его первичной структуры обладают такими недостатками, как предсказание ложных фрагментов вторичной структуры или неполное предсказание всех фрагментов вторичной структуры, что связано с методологическими недостатками этих подходов (в частности, с вероятностным характером проводимых вычислений).

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа прогнозирования вторичной структуры белка, позволяющего получить технический результат, заключающийся в повышении точности прогнозирования вторичной структуры белка, что открывает также путь к конструированию первичных структур белков (дизайну белковых молекул), принимающих в физиологических условиях заданную вторичную структуру.

Способ прогнозирования вторичной структуры белка на основе определения положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка заключается в следующем:

A) создают базу данных аминокислотных пентафрагментов белков, содержащую папки с пентафрагментами, причем исходный список папок составлен по их названиям, сформированным на основании закодированного в двоичной системе описания водородных связей пептидных групп пентафрагментов во вторичной структуре белков, и записывают ее на информационный носитель;

Б) вводят в память компьютера записанную на информационный носитель базу данных аминокислотных пентафрагментов белков;

B) вводят в память компьютера программу FILEMAKER для представления информации о первичной структуре исследуемого белка в виде рабочего файла;

Г) вводят в память компьютера программу PREDICTOR для выделения пентафрагментов в рабочем файле исследуемого белка, поиска выделенных пентафрагментов в базе данных и записи названий папок базы данных, в которых обнаружены искомые пентафрагменты;

Д) вводят в память компьютера текстовый файл в виде:

- либо последовательности нуклеотидов, кодирующих исследуемый белок или его фрагмент;

- либо последовательности аминокислот исследуемого белка или его фрагмента;

Е) текстовый файл представляют в виде рабочего файла, содержащего последовательность аминокислот исследуемого белка или его фрагмента, с помощью ранее записанной в память компьютера программы FILEMAKER;

Ж) проводят поиск пентафрагментов исследуемого белка в базе данных с помощью ранее записанной в память компьютера программы PREDICTOR, при этом алгоритм программы включает в себя два этапа:

I) проведение поиска начального пентафрагмента, включающее:

- выделение в последовательности аминокислот исследуемого белка первого пентафрагмента;

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- проведение поиска первого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

- при нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок считают этот фрагмент начальным и производят:

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- при не нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок производят:

- сдвиг вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение следующего по порядку пентафрагмента;

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- проведение поиска следующего пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

- повторение поиска начального пентафрагмента до нахождения искомого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы, и назначение найденного пентафрагмента начальным;

II) проведение поиска последующих пентафрагментов после нахождения начального пентафрагмента, включающее:

- при совпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

- при несовпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

- возврат к найденному начальному пентафрагменту;

- сдвиг назад вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска пентафрагмента до начала последовательности аминокислот исследуемого белка;

З) прогнозируют вторичную структуру белка по положению способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, определенному на основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов исследуемого белка или его фрагмента.

Способ осуществляют следующим образом:

А) создают базу данных аминокислотных пентафрагментов белков, содержащую папки с пентафрагментами, причем исходный список папок составлен по их названиям, сформированным на основании закодированного в двоичной системе описания водородных связей пептидных групп пентафрагментов во вторичной структуре белков, и записывают ее на информационный носитель.

а) из Protein Data Bank производят скачивание находящихся в открытом доступе файлов с координатами атомов кристаллов белков, исследованных методом РСА. Для создания начальной базы было произведено скачивание 500 файлов белков;

б) с помощью компьютерной программы Protein 3D (Компьютерная программа «Protein 3D», Зарегистрировано в Рос АПО, No. 980143 от 03.05.98, авторы: Карасев В.А., Демченко Е.Л.) на основе полученных из Protein Data Bank файлов создают текстовые файлы, содержащие первичные структуры белков с описанием водородных связей, образуемых пептидными группами основных цепей белков во вторичной структуре;

в) с помощью комплекса программ для создания базы проводят следующие действия:

- производят нарезку полученных первичных структур белков на фрагменты из пяти аминокислот (пентафрагменты) таким образом, чтобы каждый последующий фрагмент выделялся со сдвигом на одну аминокислоту по отношению к предыдущему фрагменту, а информация о водородных связях каждого выделяемого фрагмента во вторичной структуре белка полностью сохранялась;

- пентафрагменты, гомологичные по структуре водородных связей пептидных групп во вторичной структуре белка, сортируют на папки, присваивая названиям папок закодированное в двоичной системе описание водородных связей пептидных групп. Наличие водородной связи обозначали цифрой «1», отсутствие водородной связи - цифрой «0».

В каждом пентафрагменте имеется 5 пар пептидных групп, водородные связи которых описываются четырьмя видами пар переменных: 00, 01, 10 и 11. Таким образом, название папки, содержащей гомологичные по структуре пентафрагменты, формируется из 10 символов. Например, номер 1111111111 (для облегчения восприятия мы вводим два интервала - 11 111111 11) соответствует максимальному числу водородных связей пентафрагмента во вторичной структуре белка (в ядре способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спирали), номер 00 000000 00 - отсутствию водородных связей у пентафрагмента в ближайшем окружении основной цепи (в способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуре), а номер 01 000000 10 - образованию водородной связи в области изгиба способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры.

г) производят упрощение выделенных пентафрагментов путем удаления из них информации о структуре водородных связей и оставления только последовательности из пяти аминокислот;

д) с целью облегчения дальнейшей процедуры поиска пентафрагментов в базе данных производят их сортировку на файлы, содержащие фрагменты с одинаковым пятизначным числовым индексом, который им присваивают путем отнесения каждой из аминокислот пентафрагмента к одной из четырех групп преобразований антисимметрии. При этом в имени файла записывают этот пятизначный индекс и название папки, в которой этот файл расположен.

Созданная база данных содержит более 100 тысяч пентафрагментов, сортированных на более чем 500 папок. База данных организована в систему, состоящую из 16 гиперкубов, изоморфных булевым гиперкубам В6.

База данных может постоянно пополняться путем обработки новых файлов из Protein Data Bank. Также может быть создана теоретическая база данных.

Б) вводят в память компьютера записанную на информационный носитель базу данных аминокислотных пентафрагментов белков;

В) вводят в память компьютера программу FILEMAKER для представления информации о первичной структуре исследуемого белка в виде рабочего файла;

Компьютерная программа FILEMAKER является вспомогательной и предназначена для представления информации о первичной структуре белка, записанной в разных форматах в файлах банков данных (например, в Genbank), в виде рабочих файлов, формат которых пригоден для использования программой PREDICTOR. Программа FILEMAKER может использовать текстовые файлы, содержащие либо последовательность нуклеотидов, кодирующих исследуемый белок или его фрагмент, либо последовательность аминокислот исследуемого белка или его фрагмента;

Г) вводят в память компьютера программу PREDICTOR для выделения пентафрагментов в рабочем файле исследуемого белка, поиска выделенных пентафрагментов в базе данных и записи названий папок базы данных, в которых обнаружены искомые пентафрагменты;

Компьютерная программа PREDICTOR написана на основе алгоритма, применяемого в предлагаемом способе прогнозирования вторичной структуры белка, использует для своей работы формат файлов базы данных пентафрагментов белков и формат рабочих файлов, созданных программой FILEMAKER.

Программа проводит следующие операции:

- в последовательности аминокислот исследуемого белка выделяет начальный пентафрагмент;

- запоминает выделенный пентафрагмент для целей поиска в базе данных;

- кодирует этот пентафрагмент для целей поиска в базе данных;

- проводит поиск пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

- фиксирует номер папки, содержащей найденный пентафрагмент;

- записывает номер папки, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл;

- осуществляет сдвиг вдоль последовательности аминокислот исследуемого белка на одну аминокислоту в рабочем файле, и выделяет в последовательности аминокислот следующий пентафрагмент;

- запоминает и кодирует новый пентафрагмент с целью проведения его поиска в базе данных;

- на основе номера папки, содержащей найденный пентафрагмент, создает новый список папок для поиска следующего пентафрагмента и повторяет всю процедуру;

- проводит поиск каждого выделенного нового пентафрагмента до конца последовательности аминокислот исследуемого белка.

Д) вводят в память компьютера текстовый файл в виде:

- либо последовательности нуклеотидов, кодирующих исследуемый белок или его фрагмент;

- либо последовательности аминокислот исследуемого белка или его фрагмента;

Тестовый файл представляет собой файл, скачанный из GenBank, GenPept, FASTA, Protein Data Bank из домена http://www.ncbi.nlm.nih.gov или файл из базы данных, созданной исследовательским путем.

Е) текстовый файл представляют в виде рабочего файла, содержащего последовательность аминокислот исследуемого белка или его фрагмента, с помощью ранее записанной в память компьютера программы FILEMAKER;

Формат рабочего файла показан в таблице 1.

Таблица 1
Формат рабочего файла, созданного программой FILEMAKER
1 23 45 6
N XnYn ZnZ STP bb bbbbbb bb000
. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 ..способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837
5X5Y 5Z5 EEfg bb bbbbbb bb000
4 X4Y4Z4 DDef bb bbbbbb bb000
3 X3Y3Z3 CCde bb bbbbbb bb000
2 X2Y2Z2 BBcd bb bbbbbb bb000
1 X1Y1Z1 AAbc bb bbbbbb bb000
0 X0Y0Z0 MMET bb bbbbbb bb000

Запись последовательности аминокислот исследуемого белка в рабочем файле производится снизу вверх, что отражает порядок синтеза белка на рибосоме (приращение белковой последовательности происходит в процессе биосинтеза со стороны прикрепленного к рибосоме C-конца). Столбцы файла имеют следующую нумерацию:

1 - номера аминокислот в исследуемом белке, записанные снизу вверх;

2 - триплеты, кодирующие последовательность аминокислот исследуемого белка;

3 - последовательность аминокислот, записанная однобуквенными обозначениями;

4 - последовательность аминокислот, записанная трехбуквенными обозначениями;

5 - столбец для записи результатов поиска пентафрагментов, соответствует десятизначным номерам папок базы данных, в которых найдены искомые пентафрагменты.

В нулевой строке находится сигнальное значение начала последовательности (МЕТ), в строке N - сигнальное значение конца белковой последовательности (STP).

Ж) проводят поиск пентафрагментов исследуемого белка в базе данных с помощью ранее записанной в память компьютера программы PREDICTOR, при этом алгоритм программы включает в себя два этапа:

I) проведение поиска начального пентафрагмента, включающее:

- выделение в последовательности аминокислот исследуемого белка первого пентафрагмента;

Программа выделяет первый пентафрагмент (Табл. 1, номера с 1 по 5). Нулевая строка, означающая начало последовательности аминокислот, в рабочем файле и не читается.

способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

Программа запоминает первый пентафрагмент сверху вниз и записывает в память компьютера в последовательности слева направо: Efg, Def, Cde, Bcd, Abc.

Процедура кодирования пентафрагмента для поиска в базе данных связана с особенностью обозначения файлов с пентафрагментами в базе данных, аналогична порядку обозначения пентафрагментов в базе данных (пункт А), подпункт д):

- каждой аминокислоте пентафрагмента сверху вниз программа присваивает номер группы преобразований антисимметрии, в которую она входит (Карасев В.А., Лучинин В.В. Введение в конструирование бионических наносистем. - М.: Физматлит, 2009, 464 с.);

- номер, записанный слева направо, используется программой для поиска номера файла, содержащего искомый пентафрагмент, в папках базы данных.

- проведение поиска первого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

Поиск первого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок состоит в следующем:

В текст программы введен исходный список папок, который включает две группы:

1 группа - 00 000000 00, 01 000000 00, 10 000000 00, 11 000000 00;

2 группа - 11 111111 11,10 111111 11, 01 111111 11, 00 111111 11.

Выбор этих двух групп обусловлен наличием в белках двух наиболее распространенных типов вторичных структур - способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структур (папка с пентафрагментами 00 000000 00) и способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиралей (папка с пентафрагментаи 11 111111 11), а также ближайших к ним модификаций (для 00 000000 00 это папки 01 000000 00, 10 000000 00 и 11 000000 00, а для 11 111111 11 - папки 10 111111 11, 01 111111 11 и 00 111111 11).

Программа просматривает последовательно содержимое базы данных на основе исходного списка папок и сверяет пятизначный номер, присвоенный первому пентафрагменту с пятизначным номером файла в означенных папках базы данных. При нахождении файлов с пятизначным номером в одной или нескольких папках списка программа сверяет запомненную последовательность аминокислот в первом пентафрагменте с последовательностями аминокислот пентафрагментов в просматриваемых файлах.

- при нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок считают этот фрагмент начальным и производят:

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- при не нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок производят:

- сдвиг вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение следующего по порядку пентафрагмента;

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- проведение поиска следующего пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

- повторение поиска начального пентафрагмента до нахождения искомого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы, и назначение найденного пентафрагмента начальным;

II) проведение поиска последующих пентафрагментов после нахождения начального пентафрагмента, включающее:

- при совпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

На основе номера папки, в которой был найден пентафрагмент, программа создает новый список из четырех папок путем приписывания к этому номеру с левой стороны пар переменных в последовательности 00, 01, 10 и 11 и удаления одной пары переменных с правой стороны.

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

- при несовпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

- возврат к найденному начальному пентафрагменту;

Найденный начальный пентафрагмент служит основой для продолжения работы программы сторону начала последовательности аминокислот исследуемого белка, для завершения поиска пентафрагментов в базе данных. Для этого программа производит:

- сдвиг назад вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

На основе номера папки, в которой был найден начальный пентафрагмент, программа создает список из четырех папок путем приписывания к этому номеру с правой стороны пар переменных в последовательности 00, 01, 10, 11, и удаления одной пары переменных с левой стороны;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска пентафрагмента до начала последовательности аминокислот исследуемого белка.

З) прогнозируют вторичную структуру белка по положениям способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, определенных на основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов исследуемого белка или его фрагмента.

В результате действий программы PREDICTOR в рабочем файле оказывается полностью заполненным пятый столбец, на основе которого судят о вторичной структуре анализируемого белка. Так, наличие в столбце идущих подряд папок с нумерацией 00 000000 00 свидетельствует о том, данный фрагмент относится к способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуре. В то же время, несколько идущих подряд папок с нумерацией 11 111111 11 является основанием к отнесению данного фрагмента к способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральному. Ряд папок, которые начинаются с папки 01 000000 00, в середине которых находится папка 10 000000 01, а заканчиваются папкой 00 000000 10, относится к участку формирования изгиба способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры. Существуют варианты изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры. Переходные между способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральной и способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурной конформации также описываются соответствующими папками. Более детально этот вопрос рассмотрен в примерах.

Пример 1.

В данном примере рассмотрен способ, иллюстрирующий ситуацию, когда начальный пентафрагмент совпадает с первым фрагментом анализируемого белка.

Проводили прогнозирование положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре репрессора метионина (публикация: Rafferty J.B., Somers W.S., Saint-Girons I., Phillips S.E.V. Three dimensional crystal structures of Escherichia coli met repressor with and without corepressor. Nature, 1989, V. 341, p.705). Репрессор метионина состоит из 105 аминокислот, его третичная структура изучена с разрешением 1,8 Å (индекс в Protein Data Bank - lcmb). Может служить для сопоставления с результатами прогнозирования его вторичной структуры программой PREDICTOR.

В соответствии в описанным выше способом прогнозирования вторичной структуры белка на основе определения положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка производили:

A) создали базу данных аминокислотных пентафрагментов белков, содержащую папки с пентафрагментами, причем исходный список папок составлен по их названиям, сформированным на основании закодированного в двоичной системе описания водородных связей пептидных групп пентафрагментов во вторичной структуре белков, и записывают ее на информационный носитель;

Б) ввели в память компьютера записанную на информационный носитель базу данных аминокислотных пентафрагментов белков;

B) ввели в память компьютера программу FILEMAKER для представления информации о первичной структуре исследуемого белка в виде рабочего файла;

Г) ввели в память компьютера программу PREDICTOR для выделения пентафрагментов в рабочем файле исследуемого белка, поиска выделенных пентафрагментов в базе данных и записи названий папок базы данных, в которых обнаружены искомые пентафрагменты;

Д) ввели в память компьютера текстовый файл в виде последовательности нуклеотидов, кодирующих исследуемый белок:

Для исследуемого белка информация о последовательности нуклеотидов,

кодирующих последовательность аминокислот (GenBank Ген СР00 1665.1), имеет следующий вид:

1 atggctgaat ggagcggcga atatatcagc ccatacgctg agcacggcaa gaagagtgaa

61 caagtcaaaa agattacggt ttccattcct cttaaggtgt taaaaatcct caccgatgaa

121 cgcacgcgtc gtcaggtgaa caacctgcgt cacgctacca acagcgagct gctgtgcgaa

181 gcgtttctgc atgcctttac cgggcaacct ttgccggatg atgccgatct gcgtaaagag

241 cgcagcgacg aaatcccgga agcggcaaaa gagatcatgc gtgagatggg gattaacccg

301 gagacgtggg aatactaa

E) текстовый файл представили в виде рабочего файла, содержащего последовательность аминокислот исследуемого белка с помощью ранее записанной в память компьютера программы FILEMAKER;

В таблице 2 приведены начальный и конечный участки исходного рабочего файла репрессора метионина, полученного программой FILEMAKER на основе файла GenBank: CP001665.1.

Таблица 2
Начальный и конечный участки исходного рабочего файла репрессора метионина
12 34 5
105 ТАА ZSTP bb bbbbbb bb
104ТАС YTyr bb bbbbbb bb
103GAA EGlu bb bbbbbb bb
102TGG WTrp bb bbbbbb bb
101ACG TThr bb bbbbbb bb
100GAG EGlu bb bbbbbb bb
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 ..
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 ..
6GAA EGlu bb bbbbbb bb
5GGC GGly bb bbbbbb bb
4AGC SSer bb bbbbbb bb
3TGG WTrp bb bbbbbb bb
2GAA EGlu bb bbbbbb bb
1GCT AAla bb bbbbbb bb
0ATG MMET bb bbbbbb bb

В соответствии с таблицей 1 столбцы файла имеют следующую нумерацию:

1 - номера аминокислот в белке репрессоре метионина, записанные снизу вверх;

2 - триплеты, кодирующие последовательность аминокислот данного белка;

3 - последовательность аминокислот, записанная однобуквенными обозначениями;

4 - последовательность аминокислот, записанная трехбуквенными обозначениями;

5 - столбец для записи результатов поиска пентафрагментов, соответствует десятизначным номерам папок базы данных, в которых найдены искомые пентафрагменты.

Ж) провели поиск пентафрагментов исследуемого белка в базе данных с помощью ранее записанной в память компьютера программы PREDICTOR, при этом алгоритм программы включал в себя два этапа:

I) провели поиск начального пентафрагмента, включающий:

- выделение в последовательности аминокислот исследуемого белка первого пентафрагмента;

В таблице 3 приведены первые шесть аминокислот белка репрессора метионина.

Таблица 3
Выделение первого пентафрагмента в рабочем файле белка репрессора метионина
12 34 5
5 GGC GGly bb bbbbbb bb
4 AGCS Serbb bbbbbb bb
3 TGG WTrp bb bbbbbb bb
2 GAAЕ Glubb bbbbbb bb
1 GCT АAla bb bbbbbb bb
0 ATGМ METbb bbbbbb bb

- в анализируемой последовательности аминокислот белка репрессора метионина, начиная с N-конца, программа PREDICTOR выделяет первый пентафрагмент, выделенный в таблице 3 жирным шрифтом:

5 Gly
4Ser
3 Trp
2 Glu
1 Ala

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

Данный фрагмент запоминается программой в последовательности сверху вниз: Gly, Ser, Trp, Glu, Ala.

Каждая из 20 аминокислот, которые присутствуют в белках, входит в свою группу преобразований (Карасев В.А., Лучинин В.В. Введение в конструирование бионических наносистем. - М.: Физматлит, 2009. - 464 с.):

1 группа - Gly, Pro;

2 группа - Ala, Leu;

3 группа - Ser, Thr, Cys, Met, His, Trp, Phe, Tyr;

4 группа - Asp, Glu, Asn, Gln, Arg, Lys, Val, Ile.

Программа присваивает каждой аминокислоте пентафрагмента номер той группы преобразований, в которую она входит. Для первого пентафрагмента это:

5Gly 1
4 Ser 3
3 Trp 3
2 Glu 4
1 Ala 2

и записывает его в память компьютера, слева направо путем считывания сверху вниз: 13342.

- проведение поиска первого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

Исходный список папок включает две группы: 1 группа - 00 000000 00, 01 000000 00, 10 000000 00, 11 000000 00; 2 группа - 11 111111 11, 10 111111 11, 01 111111 11, 00 111111 11. В данном примере программа ведет поиск запомненного кодового номера пентафрагмента в папках данного списка и находит его в первой группе папок, в папке 00 000000 00. В этой папке имеется ряд файлов, среди которых находится файл с запомненным кодовым номером 13342 (выделен жирным шрифтом):

способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837

В файле 13342_0000000000.txt обнаруживается следующая последовательность аминокислот, читаемая сверху вниз:

Gly

Ser

Trp

Glu

Ala

Данная последовательность совпадает с запомненной последовательностью выделенного пентафрагмента: Gly, Ser, Trp, Glu, Ala. Это означает, что искомый первый пентафрагмент найден в папке 00 000000 00.

- при нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок считают этот фрагмент начальным и производят:

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

В таблице 4 приведен пример записи начального пентафрагмента (номера папки с найденным пентафрагментом 00 000000 00) в рабочем файле репрессора метионина (см. пятую строку, выделенную жирным шифтом, пятый столбец).

II) провели поиск последующих пентафрагментов после нахождения начального пентафрагмента, включающий:

Таблица 4
Запись номера папки начального пентафрагмента и выделение следующего пентафрагмента в рабочем файле белка репрессора метионина
1 23 45
6 GAAЕ Glubb bbbbbb bb
5 GGC G Gly00 000000 00
4AGC SSer bb bbbbbb bb
3 TGGW Trpbb bbbbbb bb
2 GAA ЕGlu bb bbbbbb bb
1 GCTА Alabb bbbbbb bb
0 ATGМ METbb bbbbbb bb

- при совпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

В таблице 4 показан новый пентафрагмент, сдвинутый вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделенный программой (строки 2-6, жирный шрифт).

Ниже он показан отдельно:

6Glu 4
5Gly 1
4Ser 3
3Trp 3
2Glu 4

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

Новый пентафрагмент запоминается программой сверху вниз: Glu, Gly, Ser, Trp, Glu, и кодируется (цифры справа). Запоминается его кодовый номер: 41334.

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

Папка, содержащая ранее найденный начальный пентафрагмент (он является в данном случае начальным), имеет номер 00 000000 00. На основе этого номера программа создает список из четырех папок путем приписывания к этому номеру с левой стороны пар переменных в последовательности 00, 01, 10 и 11 и удаления одной пары переменных с правой стороны. Список имеет следующий состав: 00 000000 00, 01 000000 00, 10 000000 00, 11 000000 00.

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

В результате проведения данного поиска программой PREDICTOR весь пятый столбец рабочего файла был заполнен найденными номерами папок (табл.5).

Таблица 5
Результат поиска пентафрагментов белка репрессора метионина программой PREDICTOR
105TAA ZSTP bb bbbbbb bb
104TAC YTyr 00 001000 00
103GAA EGlu 00 100000 00
102TGG WTrp 10 000000 01
101ACG TThr 00 000001 01
100GAG EGlu 00 000101 10
99CCG PPro 00 010110 10
98AAC NAsn 01 011010 10
97ATT IIle 01 101010 10
96GGG GGly 10 101010 11
95ATG MMet 10 101011 11
94GAG EGlu 10 101111 11
93CGT RArg 10 111111 11
92ATG MMet 11 111111 01
91ATC IIle 11 111101 01
90GAG EGlu 11 110101 01
89AAA KLys 11 010101 01
88GCA AAla 01 010101 00
87GCG AAla 01 010100 00
86GAA EGlu 01 010000 00
85CCG PPro 01 000000 00
84ATC IIle 00 000000 00
83GAA EGlu 00 000000 00
82GAC DAsp 00 000000 00
81AGC SSer 00 000000 10
80CGC RArg 00 000010 10
79GAG EGlu 00 001010 00
78AAA KLys 00 101000 00
77CGT RArg 10 100000 01
76CTG LLeu 10 000001 01

Таблица 5 (продолж.)
75GAT DAsp 00 000101 00
74GCC AAla 00 010100 00
73GAT DAsp 01 010000 00
72GAT DAsp 01 000000 00
71CCG PPro 00 000000 10
70TTG LLeu 00 000010 10
69CCT PPro 00 001010 10
68CAA QGln 00 101010 10
67GGG GGly 10 101010 11
66ACC TThr 10 101011 11
65TTT FPhe 10 101111 11
64GCC AAla 10 111111 11
63CAT HHis 11 111111 11
62CTG LLeu 11 111111 11
61TTT FPhe 11 111111 11
60GCG AAla 11 111111 11
59GAA EGlu 11 111111 01
58TGC CCys 11 111101 01
57CTG LLeu 11 110101 01
56CTG LLeu 11 010101 01
55GAG EGlu 01 010101 00
54AGC SSer 01 010100 00
53AAC NAsn 01 010000 00
52ACC TThr 01 000000 00
51GCT AAla 00 000000 10
50CAC HHis 00 000010 10
49CGT RArg 00 001010 10
48CTG LLeu 00 101010 10
47AAC NAsn 10 101010 11
46AAC NAsn 10 101011 11
45GTG VVal 10 101111 11
44CAG QGln 10 111111 11
43CGT RArg 11 111111 11
42CGT RArg 11 111111 11
41ACG TThr 11 111111 11
40CGC RArg 11 111111 11
39GAA EGlu 11 111111 11
38GAT DAsp 11 111111 11
37ACC TThr 11 111111 11
36CTC LLeu 11 111111 01
35ATC IIle 11 111101 01
34AAA KLys 11 110101 01
33TTA LLeu 11 010101 01
32GTG VVal 01 010101 00
31AAG KLys 01 010100 00
30CTT LLeu 01 010000 00
29CCT PPro 01 000000 00
28ATT IIle 00 000000 00
27TCC SSer 00 000000 00

Таблица 5 (продолж.)
26GTT VVal 00 000000 00
25ACG TThr 00 000000 00
24ATT IIlе 00 000000 00
23AAG KLys 00 000000 00
22AAA KLys 00 000000 00
21GTC VVal 00 000000 00
20CAA QGln 00 000000 00
19GAA EGlu 00 000000 00
18AGT SSer 00 000000 00
17AAG KLys 00 000000 00
16AAG KLys 00 000000 00
15GGC GGly 00 000000 00
14CAC HHis 00 000000 00
13GAG EGlu 00 000000 00
12GCT AAla 00 000000 00
11TAC YTyr 00 000000 00
10CCA PPro 00 000000 00
9AGC SSer 00 000000 00
8ATC IIle 00 000000 00
7TAT YTyr 00 000000 00
6GAA EGlu 00 000000 00
5GGC GGly 00 000000 00
4AGC SSer bb bbbbbb bb
3TGG WTrp bb bbbbbb bb
2GAA EGlu bb bbbbbb bb
1GCT AAla bb bbbbbb bb
0ATG MMET bb bbbbbb bb

З) провели прогнозирование вторичной структуры белка по положению способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, определенных на основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов исследуемого белка или его фрагмента.

Вторичная структура белка репрессора метионина, т.е. положение способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов, и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры характеризуется следующими особенностями (табл.6), полученными на основе анализа таблицы 5.

Фрагменты способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спирали, выделенные в таблице 5 жирным шрифтом, как показано в таблице 6, начинаются с папок 11 010101 01, ядро спирали - папки 11 111111 11 и конец спирали - папки 10 101010 11. Вид папок начала и конца спирали, в зависимости от типа спиральных фрагментов, может отличаться от канонического. В репрессоре метионина найдено три типичных спиральных фрагмента (см. табл.5 и 6).

Фрагменты способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры (см. табл.6) начинаются с папок 00 101010 10, центральная часть - папки 00 000000 00 и конец способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры - папки 01 010101 00. В зависимости от расположения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры (в начале или в конце последовательности аминокислот) они могут не иметь начальных или конечных папок. Вид папок начала и

способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837

конца способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры, также как и в спиралях, может отличаться от канонического. Как видно из таблиц 5 и 6, в репрессоре метионина обнаружено два фрагмента способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры - протяженный фрагмент в начале белка и короткий фрагмент - в конце.

Изгиб способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры, как показано в таблице 6, начинается с папки 01 000000 00, далее идут папки с перемещением переменной 01 слева направо и центр изгиба - папка 10 000000 01, после чего идут папки с перемещением переменной 10. Заканчивается изгиб папкой 00 000000 10. Могут быть изгибы с повторяющимися подряд двумя и более водородными связями.

В таблице 5 центры изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры выделены жирным шрифтом, они приведены в таблице 6. Изгиб способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в последовательности аминокислот 73-80 с центрами в строках 76 - 10 000001 01, и 77 - 10 100000 01 является примером изгиба с двумя повторяющимися подряд водородными связями. В этом белке имеется также один типичный изгиб с центром в строке 102.

В целом вторичную структуру белка репрессора метионина можно характеризовать как содержащую три способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, два способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагмента и два изгиба способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры.

Таким образом, на основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов, проведено прогнозирование вторичной структуры белка репрессора метионина.

Пример 2.

В данном примере рассмотрен способ, иллюстрирующий ситуацию, когда начальный пентафрагмент не совпадает с первым фрагментом анализируемого белка.

Проводили прогнозирование положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре цитохрома C2 Rhodospirillum rubrum (индекс в Protein Data Bank - 2c2c, Salemme F.R., Freer S.T., Xuong N.H., Alden R.A., Kraut J. The structure of oxidized cytochrome с 2 of Rhodospirillum rubrum. J. Biol. Chem. 1971. V.248, P.3910-3921, первичная структура белка: Protein Data Bank - 2C2CA).

В соответствии с описанным выше способом поиска и обнаружения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурых фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры производили следующие процедуры:

Пункты А) - Г) - аналогичны примеру 1.

Д) вводят в память компьютера текстовый файл в виде последовательности аминокислот исследуемого белка: файл из Protein Data Bank - 2C2CA

1 egdaaagekv skkclachtf dqggankvgp nlfgvfenta ahkdnyayse sytemkakgl

61 twteanlaay vknpkafvle ksgdpkaksk mtfkltkdde ienviaylkt lx

E) текстовый файл представляют в виде рабочего файла, содержащего последовательность аминокислот исследуемого белка с помощью ранее записанной в память компьютера программы FILEMAKER;

В таблице 7 приведены начало и конец исходного рабочего файла белка цитохрома C2 , полученный программой FILEMAKER на основе файла PDB 2C2CA. Столбцы файла имеют нумерацию согласно таблице 1.

Таблица 7
Начало и конец исходного рабочего файла белка цитохрома С 2
12 34 5
112 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Z STPbb bbbbbb bb
111 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leubb bbbbbb bb
110 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thrbb bbbbbb bb
109 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
108 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leubb bbbbbb bb
107 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyrbb bbbbbb bb
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .
6способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

Ж) проводили поиск пентафрагментов исследуемого белка в базе данных с помощью ранее записанной в память компьютера программы PREDICTOR, при этом алгоритм программы включает в себя два этапа:

I) проведение поиска начального пентафрагмента, включающее:

- выделение в последовательности аминокислот исследуемого белка первого пентафрагмента;

В таблице 8 приведены первые шесть аминокислот рассматриваемого белка 2c2c. В анализируемой цепи аминокислот белка 2c2c, начиная с N-конца, программа PREDICTOR выделяет фрагмент первый пентафрагмент:

Таблица 8
Первые шесть аминокислот белка цитохрома C2 в формате рабочего файла
12 34 5
6 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- программа запоминает выделенный пентафрагмент в последовательности сверху вниз: Ala, Ala, Asp, Gly, Glu;

- программа кодирует этот пентафрагмент (номера справа):

5Ala 2
4 Ala 2
3 Asp 4
2 Gly 1
1 Glu 4

и записывает его в память компьютера, слева направо путем считывания сверху вниз: 22414.

- проведение поиска первого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

Исходный список папок:

1 группа - 00 000000 00, 01 000000 00, 10 000000 00, 11 000000 00;

2 группа - 11 111111 11, 10 111111 11, 01 111111 11, 00 111111 11.

В данном примере программа ведет последовательный поиск запомненного кодового номера пентафрагмента в папках данного списка и не находит его ни в первой, ни во второй группе папок.

- при не нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок производят:

- сдвиг вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение следующего по порядку пентафрагмента;

- запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- проведение поиска следующего пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

- повторение поиска начального пентафрагмента до нахождения искомого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы, и назначение найденного пентафрагмента начальным;

В таблице 9 приведен фрагмент рабочего файла белка цитохрома C2, в котором искомый пентафрагмент (выделен жирным шрифтом) был обнаружен в строке 23 (выделена жирным шрифтом). Найденный пентафрагмент назначен в качестве начального.

Таблица 9
Поиск начального пентафрагмента в рабочем файле белка цитохрома C2.
12 34 5
24 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
23 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly 00 000000 00
22способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Glnbb bbbbbb bb
21 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
20 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phebb bbbbbb bb
19 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thrbb bbbbbb bb
18 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H Hisbb bbbbbb bb
17 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cysbb bbbbbb bb
16 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
15 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leubb bbbbbb bb
14 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cysbb bbbbbb bb
13 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
12 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
11 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Serbb bbbbbb bb
10 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Valbb bbbbbb bb
9 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
8 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
7 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
6 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

II) проведение поиска последующих пентафрагментов после нахождения начального пентафрагмента, включающее:

- при несовпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

В таблице 10 приведена процедура поиска пентафрагментов для белка цитохрома C2, от начального пентафрагмента, найденного в 23 строке, до конца последовательности аминокислот исследуемого белка.

Таблица 10
Поиск пентафрагментов для белка цитохрома C2, начиная от начального пентафрагмента до конца последовательности аминокислот исследуемого белка
12 34 5
112 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Z STPbb bbbbbb bb
111 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 001010 10
110 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Т Thr00 101010 10
109 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101010 11
108 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu10 101011 11
107 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr10 101111 11
106 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala10 111111 11
105 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 I Ile11 111111 11
104 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val11 111111 01
103 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn11 111101 01
102 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu11 110101 01
101 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 I Ile11 010101 01
100 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010101 00
99 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp01 010100 00

Таблица 10 (продолж.)
98способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp01 010000 00
97 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys01 000000 00
96 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
95 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 000000 00
94 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
93 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 000000 00
92 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
91 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met00 000000 00
90 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
89 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser00 000000 00
88 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
87 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 10
86 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000010 10
85 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro00 001010 10
84 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 101010 10
83 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly10 101010 11
82 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser10 101011 11
81 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101111 11
80 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu10 111111 01
79 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu11 111101 01
78 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val11 110101 11
77 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe11 010111 11
76 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 011111 10
75 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys01 111110 10
74 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro11 111010 11
73 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn11 101011 11
72 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101111 11
71 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val10 111111 11
70 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr11 111111 01
69 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala11 111101 01
68 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala11 110101 01
67 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu11 010101 01
66 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn01 010101 00
65 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010100 00
64 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010000 00
63 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr01 000000 10
62 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 W Trp00 000010 10
61 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 001010 10
60 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 101010 10
59 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly10 101010 11
58 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101011 11
57 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala10 101111 11
56 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 111111 01
55 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met11 111101 01
54 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu11 110101 01
53 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr11 010101 01
52 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr01 010101 00
51 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser01 010100 00
50 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010000 00

Таблица 10 (продолж.)
49способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser01 000000 00
48 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
47 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
46 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
45 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
44 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 000000 00
43 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
42 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H His00 000000 00
41 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
40 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
39 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
38 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
37 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu00 000000 00
36 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 000000 00
35 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val00 000000 00
34 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
33 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 000000 00
32 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 000000 00
31 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
30 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro00 000000 00
29 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
28 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val00 000000 00
27 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
26 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
25 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
24 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
23 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly 00 000000 00
22способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Glnbb bbbbbb bb
21 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
20 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phebb bbbbbb bb
19 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thrbb bbbbbb bb

- возврат к найденному начальному пентафрагменту;

В таблице 11 приведен этап возврата программы к начальному пентафрагменту, осуществления сдвига назад и выделение в белке нового пентафрагмента. Начальный пентафрагмент (строка 23) выделен жирным шрифтом.

- сдвиг назад вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

Пентафрагмент, выделенный в сторону начала цепи, показан в таблице 11 жирным шрифтом.

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

Программа запоминает последовательность: Gln, Asp, Phe, Thr, His .

Таблица 11
Возврат к начальному пентафрагменту белка цитохрома C2 и сдвиг назад
12 34 5
24 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
23 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly bb bbbbbb bb
22способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Glnbb bbbbbb bb
21 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
20 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phebb bbbbbb bb
19 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thrbb bbbbbb bb
18 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H Hisbb bbbbbb bb
17 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cysbb bbbbbb bb
16 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
15 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leubb bbbbbb bb
14 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cysbb bbbbbb bb
13 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
12 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
11 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Serbb bbbbbb bb
10 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Valbb bbbbbb bb
9 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
8 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
7 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
6 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

Кодирование пентафрагмента:

Gln 4
Asp 4
Phe3
Thr 3
His 3

Кодовый номер, запомненный программой: 44333.

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

В отличие от процедуры создания нового списка вперед, при перемещении назад список создается путем прибавления к номеру папки начального пентафрагмента, переменных 00, 01, 10, 11 с правой стороны папки, а удаление пары переменных - с левой стороны. Новый список папок для поиска нового пентафрагмента имеет следующий вид: 00 000000 00, 00 000000 01, 00 000000 10,00 000000 11.

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска пентафрагмента до начала последовательности аминокислот исследуемого белка.

В таблице 12 приведен результат поиска пентафрагментов в сторону начала последовательности аминокислот исследуемого белка.

Таблица 12
Поиск пентафрагментов в цитохроме C2 в сторону начала исследуемого белка
24способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
23 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly 00 000000 00
22способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Gln00 000000 10
21 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 000010 00
20 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 001000 00
19 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 100000 10
18 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H His10 000010 01
17 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys00 001001 00
16 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 100100 10
15 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu10 010010 11
14 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 001011 10
13 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 101110 10
12 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 111010 11
11 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser11 101011 11
10 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val10 101111 01
9 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 111101 01
8 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu11 110101 01
7 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly11 010101 01
6 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010101 00
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010100 00
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

Как следует из приведенной таблицы, процедура нахождения пентафрагментов полностью доходит до первых пяти аминокислот белковой цепи и таким образом процесс анализа рабочего файла считается законченным. Полностью файл результирующий рабочий файл, на основе которого производится прогнозирование вторичной структуры белка цитохрома C2 на основе его первичной структуры, приведен в таблице 13.

Таблица 13
Результирующий рабочий файл белка цитохрома C2
1 23 45
112 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Z STPbb bbbbbb bb
111 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 001010 10
110 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 101010 10
109 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101010 11
108способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu10 101011 11
107способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr10 101111 11
106способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala10 111111 11
105способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 I Ile11 111111 11
104способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val11 111111 01
103способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn11 111101 01
102способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu11 110101 01
101способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 I Ile11 010101 01
100способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010101 00
99 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp01 010100 00
98 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp01 010000 00
97 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys01 000000 00
96 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
95 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 000000 00
94 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
93 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 000000 00
92 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
91 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met00 000000 00
90 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
89 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser00 000000 00
88 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
87 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 10
86 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000010 10
85 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro00 001010 10
84 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 101010 10
83 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly10 101010 11
82способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser10 101011 11
81способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101111 11
80способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu10 111111 01
79способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu11 111101 01
78способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val11 110101 11
77способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe11 010111 11
76способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 011111 10
75способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys01 111110 10
74способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro11 111010 11
73способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn11 101011 11
72способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101111 11
71способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val10 111111 11
70способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr11 111111 01
69способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala11 111101 01
68способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala11 110101 01
67способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu11 010101 01

Таблица 13 (продолж.)
66способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn01 010101 00
65 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010100 00
64 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010000 00
63 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr01 000000 10
62способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 W Trp00 000010 10
61 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 001010 10
60 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 101010 10
59 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly10 101010 11
58способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 101011 11
57способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala10 101111 11
56способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 111111 01
55способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met11 111101 01
54способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu11 110101 01
53способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr11 010101 01
52способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr01 010101 00
51 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser01 010100 00
50 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010000 00
49 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser01 000000 00
48 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
47 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
46 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
45 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
44 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 000000 00
43 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
42 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H His00 000000 00
41 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
40 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
39 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
38 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
37 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu00 000000 00
36 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 000000 00
35 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val00 000000 00
34 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
33 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 000000 00
32 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu00 000000 00
31 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
30 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro00 000000 00
29 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
28 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val00 000000 00
27 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000000 00
26 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
25 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
24 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
23 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
22 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Gln00 000000 10
21 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 000010 00
20 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe00 001000 00
19 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 100000 10
18 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H His10 000010 01

Таблица 13 (продолж.)
17способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys00 001001 00
16 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 100100 10
15 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu10 010010 11
14 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 001011 10
13 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 101110 10
12 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 111010 11
11способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser11 101011 11
10способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val10 101111 01
9способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys10 111101 01
8способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu11 110101 01
7способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly11 010101 01
6способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010101 00
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010100 00
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Aspbb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

З) провели прогнозирование вторичной структуры белка по положению способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, определенных на основе сведений о номерах папок последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов исследуемого белка или его фрагмента.

Положение способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре цитохрома С2 определено из таблицы 13 и приведено в таблице 14. Из этих данных следует, что в этом белке обнаруживается четыре способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, два способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагмента и два изгиба способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры.

Таблица 14
Характеристика вторичной структуры белка репрессора метионина
Название белка, индекс в Protein Data Bank, число аминокислот (АК) Тип вторичной структуры
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральспособ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структура изгиб способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры
Положение на белке
2. Цитохром C2, 2c2c,

111 АК
7-12,20-52, 18,
53-59,84-100 63
67-83, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837
101-109

Пример 3.

В данном примере рассмотрен способ, иллюстрирующий ситуацию, когда проводили прогнозирование положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных во фрагменте белка.

В приведенном примере рассмотрен домен (фрагмент) более крупного белка, что показывает возможность использования данного способа не только на целых белках, но и на их фрагментах. Начальный пентафрагмент совпадает с первым фрагментом анализируемого домена.

Проводили прогнозирование положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре домена рецептора гормона эстрогена (шифр в Protein Data Bank - 1hcq, публикация SCHWABE J.W.R., CHAPMAN L., FINCH J.T., RHODES D. The crystal structure of the estrogen receptor DNA-binding domain bound to DNA: how receptors discriminate between their response elements. Cell (Cambridge, Mass.), 1993, V.75, P.567).

Фрагменты более крупных белков (домены), часто используют для детального исследования конкретных механизмов взаимодействия рецепторных белков с лигандами. Данный домен, по данным РСА, в кристаллической структуре содержит 74 аминокислоты.

Пункты А) - Г) - аналогичны примеру 1.

Д) вводят в память компьютера текстовый файл в виде последовательности аминокислот фрагмента исследуемого белка: Protein Data Bank - 1HCQA-

1 mketrycavc ndyasgyhyg vwscegckaf fkrsiqghnd ymcpatnqct idknrrkscq

61 acrlrkcyev gmmkggirkd rrgg

Жирным шрифтом выделены аминокислоты, которые в структуре белка отсутствуют. Мы их не использовали.

Е) текстовый файл представляют в виде рабочего файла, содержащего последовательность аминокислот исследуемого белка или его фрагмента, с помощью ранее записанной в память компьютера программы FILEMAKER;

В таблице 15 представлен начальный и конечный участки рабочего файла фрагмента белка рецептора гормона эстрогена (1hcq), полученный на основе последовательности аминокислот из Protein Data Bank.

Ж) проводили поиск пентафрагментов исследуемого белка в базе данных с помощью ранее записанной в память компьютера программы PREDICTOR, при этом алгоритм программы включает в себя два этапа:

I) проведение поиска начального пентафрагмента

В данном примере этот этап аналогичен примеру 1.

Таблица 15
Начальный и конечный участки рабочего файла фрагмента белка рецептора гормона эстрогена
12 34 5
75 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Z STPbb bbbbbb bb
74 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
73 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Metbb bbbbbb bb
72 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Metbb bbbbbb bb
71 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Glybb bbbbbb bb
70 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Valbb bbbbbb bb
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 ..
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 . способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 .. способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 ..
6способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyrbb bbbbbb bb
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Argbb bbbbbb bb
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thrbb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

II) проведение поиска последующих пентафрагментов после нахождения начального пентафрагмента.

В данном примере этот этап также аналогичен примеру 1.

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

В результате поиска пентафрагментов, проведенного до конца последовательности аминокислот исследуемого фрагмента белка рецептора гормона эстрогена, была получена полностью заполненная таблица 16.

Таблица 16
Результирующий рабочий файл фрагмента белка рецептора гормона эстрогена
12 34 5
75 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Z STPbb bbbbbb bb
74 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 000010 10
73 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met00 001010 10
72 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met00 101010 10
71 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly10 101010 11
70способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val10 101011 11
69способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu10 101111 11
68способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr10 111111 11
67способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys11 111111 11
66способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys11 111111 01
65способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Arg11 111101 01
64способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 L Leu11 110101 01
63способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Arg11 010101 01

Таблица 16 (продолж.)
62способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 010101 00
61 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala01 010100 00
60 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Gln01 010000 10
59 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 000010 00
58 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser00 001000 00
57 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 100000 00
56 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Arg10 000000 01
55способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Arg00 000001 00
54 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000100 00
53 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys00 010000 00
52 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp01 000000 00
51 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 I Ile00 000000 00
50 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
49 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys00 000000 00
48 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Gln00 000000 00
47 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 000000 00
46 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thr00 000000 00
45 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000000 00
44 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 P Pro00 000000 00
43 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys00 000000 00
42 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M Met00 000000 00
41 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 10
40 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 000010 10
39 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn00 001010 10
38 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H His00 101010 10
37 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly10 101010 11
36способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Q Gln10 101011 11
35способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 I Ile10 101111 11
34способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser10 111111 11
33способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Arg11 111111 11
32способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys11 111111 11
31способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe11 111111 01
30способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 F Phe11 111101 01
29способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala11 110101 01
28способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lys11 010101 01
27способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 010101 00
26 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly01 010100 00
25 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glu01 010000 00
24 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 000000 00
23 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser00 000000 00
22 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 W Trp00 000000 00
21 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val00 000000 00
20 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
19 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
18 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 H His00 000000 00
17 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
16 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 G Gly00 000000 00
15 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 S Ser00 000000 10
14 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 000010 00

Таблица 16 (продолж.)
13способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 001000 00
12 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 D Asp00 100000 00
11 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 N Asn10 000000 01
10способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys00 000001 00
9 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 V Val00 000100 00
8 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Ala00 010000 00
7 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 C Cys01 000000 00
6 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 Y Tyr00 000000 00
5 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 R Arg00 000000 00
4 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 T Thrbb bbbbbb bb
3 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 E Glubb bbbbbb bb
2 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 K Lysbb bbbbbb bb
1 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 A Alabb bbbbbb bb
0 способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 M METbb bbbbbb bb

З) прогнозировали вторичную структуру белка по положениям способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, определенных на основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов исследуемого белка или его фрагмента.

Положение способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре фрагмента белка рецептора гормона эстрогена определено из таблицы 16 и приведено в таблице 17. Из этих данных следует, что в данном белке обнаруживается два способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, три способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагмента и два изгиба способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры.

Таблица 17
Характеристика вторичной структуры фрагмента белка рецептора гормона эстрогена
Название белка, индекс в Protein Data Bank, число аминокислот (АК) Тип вторичной структуры
способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральспособ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структура Центры изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры
Положение на белке
3. Фрагмент белка рецептора гормона эстрогена, 1hcq 74 АК 28-37,1-10, 11
63-7112-27, 56
38-55,

Таким образом, из приведенного примера следует, что прогнозирование вторичной структуры можно проводить и по фрагменту белка.

Сопоставление результатов прогнозирования, полученных предлагаемым способом, с экспериментальными данными

Критерием эффективности предлагаемого способа прогнозирования вторичной структуры белка является сопоставление положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, прогнозируемое предлагаемым способом, с данными экспериментального исследования тех же белков, в частности, с помощью метода РСА. Для сравнения мы использовали приведенные выше примеры 1-3 (табл.18).

способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837

Сопоставление экспериментальных данных и результатов прогнозирования положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры с помощью предлагаемого метода показывает, что эти данные практически полностью совпадают (с точностью ± одна аминокислота). Существующие методы прогнозирования вторичной структуры белка на основе его первичной структуры обладают такими недостатками, как предсказание ложных фрагментов вторичной структуры или неполное предсказание всех фрагментов вторичной структуры, что связано с методологическими недостатками этих подходов (в частности, с вероятностным характером проводимых вычислений). При проведении прогнозирования вторичной структуры белка заявляемым способом не обнаруживается ни ложных фрагментов вторичной структуры, ни неполного выявления фрагментов вторичной структуры. Близкая к 100% точность прогнозирования вторичной структуры белка связана с методологическими особенностями данного способа, основанного на выделении идущих со сдвигом в одну аминокислоту пентфрагментов, и их поиске в базе данных пентафрагментов белков, содержащей в названиях папок информацию о водородных связях пентафрагментов во вторичной структуре белка.

То, что результаты прогнозирования положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов, а также изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры на основе предлагаемого способа обладают высокой точностью и описывают положение водородных связей во вторичной структуре исследуемого белка, создает условия, во-первых, для написания программ, осуществляющих 3D визуализацию прогнозированной структуры, а во-вторых, позволяет использовать эти результаты для последующей разработки способов прогнозирования третичных структур на основе прогнозированных вторичных структур. Тем самым сделан шаг в решении практически важной задачи теоретического построения пространственных структур белков на основе их первичной структуры.

«База данных пентафрагментов белков» и «Компьютерная программа для прогнозирования вторичной структуры белков - PREDICTOR» направлены на регистрацию в Роспатент.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ прогнозирования вторичной структуры белка на основе определения положения способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, заключающийся в следующем:

A) создают базу данных аминокислотных пентафрагментов белков, содержащую папки с пентафрагментами, причем исходный список папок составлен по их названиям, сформированным на основании закодированного в двоичной системе описания водородных связей пептидных групп пентафрагментов во вторичной структуре белков, и записывают ее на информационный носитель;

Б) вводят в память компьютера записанную на информационный носитель базу данных аминокислотных пентафрагментов белков;

B) вводят в память компьютера программу FILEMAKER для представления информации о первичной структуре исследуемого белка в виде рабочего файла;

Г) вводят в память компьютера программу PREDICTOR для выделения пентафрагментов в рабочем файле исследуемого белка, поиска выделенных пентафрагментов в базе данных и записи названий папок базы данных, в которых обнаружены искомые пентафрагменты;

Д) вводят в память компьютера текстовый файл в виде

либо последовательности нуклеотидов, кодирующих исследуемый белок или его фрагмент;

либо последовательности аминокислот исследуемого белка или его фрагмента;

Е) текстовый файл представляют в виде рабочего файла, содержащего последовательность аминокислот исследуемого белка или его фрагмента с помощью ранее записанной в память компьютера программы FILEMAKER;

Ж) проводят поиск пентафрагментов исследуемого белка в базе данных с помощью ранее записанной в память компьютера программы PREDICTOR, при этом алгоритм программы включает в себя два этапа:

I) проведение поиска начального пентафрагмента, включающее

выделение в последовательности аминокислот исследуемого белка первого пентафрагмента;

запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

проведение поиска первого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

при нахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок считают этот фрагмент начальным и производят:

фиксирование номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент;

внесение номера папки базы данных, содержащей начальный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

при ненахождении первого пентафрагмента в базе данных на основе исходного списка папок производят:

сдвиг вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение следующего по порядку пентафрагмента;

запоминание и кодирование этого пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

проведение поиска следующего пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы;

повторение поиска начального пентафрагмента до нахождения искомого пентафрагмента в папках базы данных на основе исходного списка папок, введенного в текст программы, и назначение найденного пентафрагмента начальным;

II) проведение поиска последующих пентафрагментов после нахождения начального пентафрагмента, включающее

при совпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

- при несовпадении начального пентафрагмента с первым пентафрагментом в последовательности аминокислот исследуемого белка производят:

- сдвиг вперед вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

- фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска последующих пентафрагментов до конца последовательности аминокислот исследуемого белка;

- возврат к найденному начальному пентафрагменту;

- сдвиг назад вдоль последовательности аминокислот в рабочем файле исследуемого белка на одну аминокислоту и выделение нового пентафрагмента;

- запоминание и кодирование нового пентафрагмента с целью проведения поиска в базе данных;

- создание нового списка папок для поиска нового пентафрагмента на основе номера папки, содержащей ранее найденный пентафрагмент;

- проведение поиска нового пентафрагмента в базе данных на основе созданного списка папок;

фиксирование номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент;

- внесение номера папки базы данных, содержащей найденный пентафрагмент, в рабочий файл исследуемого белка;

- повторение поиска пентафрагмента до начала последовательности аминокислот исследуемого белка;

З) прогнозируют вторичную структуру белка по положению способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -спиральных, способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структурных фрагментов и изгибов способ прогнозирования вторичной структуры белка, патент № 2425837 -структуры в первичной структуре белка, определенному на основе сведений о номерах папок, последовательно внесенных в рабочий файл для всех пентафрагментов исследуемого белка или его фрагмента.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2425837

patent-2425837.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07K2/00 Пептиды с неопределенным числом аминокислот; их производные

Патенты РФ в классе C07K2/00:
способ выделения низкомолекулярных пептидов -  патент 2510398 (27.03.2014)
способ получения нового полимерного соединения, обладающего противовирусной активностью, сополимеризацией 2,5-дигидроксибензойной кислоты и желатина с помощью фермента лакказы -  патент 2494119 (27.09.2013)
белково-полипептидный комплекс, обладающий тканеспецифическим регенеративно-репаративным и омолаживающим действием на кожную ткань, способ его получения и фармацевтическая композиция на его основе -  патент 2485133 (20.06.2013)
белково-полипептидный комплекс, обладающий антигипоксическим, тканеспецифическим репаративным действием на центральную и периферическую нервную систему, способ его получения и фармацевтическая композиция на его основе -  патент 2485132 (20.06.2013)
комбинация пептидов -  патент 2482127 (20.05.2013)
активирующий люминесценцию белка гидридный комплекс -  патент 2475493 (20.02.2013)
способ получения и очистки ингибина-а человека -  патент 2434018 (20.11.2011)
штамм staphylococcus hominis klp-1 - продуцент низкомолекулярных пептидных соединений, ингибирующих развитие грамположительных бактерий -  патент 2428470 (10.09.2011)
очистка белков с помощью катионного поверхностно-активного вещества -  патент 2426738 (20.08.2011)
пептид, стимулирующий образование специфических антител против олигомерной формы нуклеофозмина в опухолевых клетках -  патент 2401275 (10.10.2010)

Класс G06F17/30 информационный поиск; структуры баз данных для этой цели

Патенты РФ в классе G06F17/30:
способ и устройство отображения множества элементов -  патент 2528147 (10.09.2014)
система генерирования статистической информации и способ генерирования статистической информации -  патент 2527754 (10.09.2014)
способ конверсии данных, устройство конверсии данных и система конверсии данных -  патент 2527201 (27.08.2014)
телекоммуникационная чип-карта, мобильное телефонное устройство и считываемый компьютером носитель данных -  патент 2527197 (27.08.2014)
способ восстановления данных в системе управления базами данных -  патент 2526753 (27.08.2014)
способ и устройство хранения, чтения и записи составного документа -  патент 2525752 (20.08.2014)
устройство связи, способ связи и система связи -  патент 2524861 (10.08.2014)
адаптивное неявное изучение для рекомендательных систем -  патент 2524840 (10.08.2014)
основанная на контексте рекомендующая система -  патент 2523930 (27.07.2014)
способ динамической визуализации коллекции изображений в виде коллажа -  патент 2523925 (27.07.2014)

Наверх