2016年3月30日
一个新的三维建模和数据提取技术即将变换X射线晶体学领域,对制药业和结构生物学都可能有好处。
常规蛋白X射线分片处理去除锐锐Bragg反射镜,产生噪声扩散强度图像(左侧)。多晶面向图像集成三维数据集中信号统计平均化(中心显示三维分层扩散强度水平表层)。三维数据显示强散射特征,从使用集成数据获取的模拟分片图像中可见(右对左面板比较)。三维数据用于验证和精炼蛋白运动模型
欧洲杯线上买球本周国家科学院记录论文描述实验和计算机建模的改良混合,从扩散前丢弃数据提取宝贵信息
证明我们可以分析传统收集的蛋白晶体学数据 并拉出背景特征 通常被丢弃欧洲杯线上买球长城计算机计算和统计科科学家LosAlamos国家实验室欧洲杯线上买球Fraser,旧金山加利福尼亚大学生物工程和治疗科学系助理教授
华府表示 所恢复的是蛋白质运动信息 样本内更详细的动态传统晶体学数据为蛋白质运动提供模糊图象,如叠接电影框架提供原子以协同方式移动的信息,例如蛋白质回转臂上或链开闭对面信息,以及那些单向移动信息
华尔街表示我们正同时使用两个数据集提高晶体模型清晰度并更清晰地绘制蛋白质运动图
论文描述的三维散射数据取自斯坦福合成光源晶体A(一种蛋白质)和Tripsin(一种会分解蛋白的酶)欧洲杯线上买球能源局科学用户机制测量提取并使用计算机模拟运动LosAlamos国家实验室、LawrenceBerkery国家实验室和California大学旧金山持续计算工作包括Conejo和Stustang模拟LosAlamos国家实验室机构计算程序超计算集群
变弱数据特征提高扩散特征成像清晰度,这有价值,因为研究人员对蛋白运动作用的兴趣越来越大。设计新药时,举例说,人们想生成小分子,与功能网站绑定,使用特定蛋白并阻塞活动有了更好的建模,适应更接近实验扩散数据, 向新药产品发展的步骤可以减少, 通过更精确计算药物交互中的蛋白运动
新方法可以改进新的持续实验,并有可能用于探索从先前进行的晶体学实验中获取的数据,如果背景噪声水平不过分严重的话。
数据取自现代X射线源并配有最新检测器, 往往是我们最能分析的数据类型
科学家可用这一新方法实验验证蛋白运动详细模型预测,例如计算昂贵全原子动模和低价“正常模式分析”,即蛋白运动建模成软泉连接原子网络震动
关键发现是正常模式模式 都循环A和试探像扩散数据创建通路调整蛋白质运动的详细模型 以更好地与数据一致华府表示:「我们正计划在未来增加精度步骤提高精度”。更详细的模型提供蛋白质结构与生物机制之间的更直接关联,这是药用应用所期望的。
散射数据这种使用说明在X射线晶体学实验中提高理解蛋白结构变异的潜力道墙表示,“这是向向结构生物主流移动散射分析的重要一步。”
论文:“测量并建模蛋白X射线晶体散射”,作者Andrew H欧洲杯线上买球Van BenschortenLiu(圣弗朗西斯科加利福尼亚大学生物工程和治疗科学系)、Ana Gonzalez(Stanford Synchron辐射光源、SLAC国家加速实验室)、Aaron S布鲁斯特 NicholasKSauter公司JamesS欧洲杯线上买球Fraser生物工程和治疗科学系,加利福尼亚大学,旧金山长城实验室
供资:这项工作得到了加利福尼亚大学总统府多园研究方案和倡议赠款MR-15-338599和突破生物医学研究方案的支持,后者部分由Sandler基金会资助欧洲杯线上买球Stanford同步辐射光源SLAC国家加速实验室得到美国能源局基础能源科学局支持欧洲杯线上买球斯坦福光源结构生物程序得到了美国能源部生物与环境研究局和国家普通医学学院NIH的支持持续计算机模拟得到LosAlamos国家实验室机构计算程序支持Sauter得到NIHG095887赠款支持欧洲杯线上买球Fraser得到了Kinship基金会Seerle学术奖、Pew慈善信托基金Pew学术奖、DavidLucilePackard基金会Packard研究金、NIHG009180、NIHGG110580和国家科学基金会STC-1231306长城通过LosAlamos国家实验室实验室喷射研发程序得到美国能源部支持
图像注解:常规蛋白X射线分片处理去除锐锐Bragg反射镜,产生噪声扩散强度图像(左侧)。多晶面向图像集成三维数据集中信号统计平均化(中心显示三维分层扩散强度水平表层)。三维数据显示强散射特征,从使用集成数据获取的模拟分片图像中可见(右对左面板比较)。三维数据用于验证和精炼蛋白运动模型LosAlamos国家实验室
源码 :http://www.lanl.gov/