کارگاه پیش بینی ساختار پروتئین و داکینگ مولکولی

1. مفاهیم و روش‌های پیش بینی ساختار پروتئین

ساختارهای اول تا چهارم پروتئین‌ها، اهمیت تعیین ساختار پروتئین، معرفی روش‌های آزمایشگاهی تعیین ساختار مانند بلورنگاری اشعه ایکس، پراکندگی نوترون، الکترون میکروسکوپی، اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته، روش‌های محاسباتی یا تئوریک پیش‌بینی ساختار، روش‌های مبتنی بر الگو، روش‌های بدون الگو، روش‌های هیبرید، معرفی CASP، روش‌های Deep learning در پیش‌بینی ساختار پروتئین

2- بازیابی ساختار پروتئین در پایگاه داده آلفا-فولد (AlphaFold DB)

آلفا-فولد چیست؟، تعیین ساختار پروتئین با استفاده از پایگاه داده آلفا-فولد، بازیابی ساختارهای مشابه با ابزار جستجوی تشابه در PDBe-KB، تعریف پارامترهای کیفیت ساختار پروتئین، راماچاندران پلات و زوایای تورشن(torsion)، تفسیر نتایج جستجو در پایگاه داده آلفا-فولد، تعیین دُمین در خروجی آلفا-فولد

3- آلفا-فولد (AlphaFold) در Colab

آلفا-فولد در گیت‌هاب، اجرای آلفا-فولد در نت‌بوک، الگوریتم آلفا-فولد در پیش‌بینی ساختار پروتئین‌های با ساختار نامعلوم، سابمیت توالی و اجرای کد، تفسیر نتایج، نمودار pLDDT، نمودار پوشش توالی، نمودار PAE، جستجوی دُمین در پروتئین‌های با ساختار مشابه با پروتئین هدف

4- ارزیابی روش‌های پیش‌بینی ساختار پروتئین: کدام روش را ترجیح می‌دهید؟

 ارزیابی‌های مبتنی بر توالی، آنالیز دُمین، پارامترهای فیزیکوشیمیایی، پیش‌بینی ساختار دوم، پیش‌بینی ساختار سوم پروتئین با SWISS-MODEL و نتایج، پیش‌بینی ساختار سوم پروتئین با I-TASSER، پیش‌بینی ساختار سوم پروتئین با ROBETTA، پیش‌بینی ساختار سوم پروتئین با AlphaFold، ارزیابی سه روش پیش‌بینی ساختار سوم پروتئین با روش‌های مختلف ERRAT، Verify3D، PROVE، WHATCHEK و PROCHEK در یک محیط.

5- مفاهیم و روش‌های داکینگ مولکولی

برهمکنش‌های مولکولی، الگوریتم جستجوی فضای ساختار سه‌بعدی، توابع امتیازدهی، داکینگ Rigid، SemiFlexible و Flexible، منابع، سرورها و نرم‌افزارهای مورد استفاده در داکینگ ملکولی.

6- چگونگی انجام داکینگ ملکولی پروتئین-لیگاند به صورت عملی

نصب و اجرای نرم‌افزارهای AutoDock VINA، AutodDck Tools، Vega ZZ و SWISS Pdb Viewer و چگونگی کار با آنها، جداسازی لیگاند از پروتئین، جداسازی یونها و کوفاکتور از پروتئین، آماده‌‌سازی لیگاند با Vega ZZ و AutoDock Tools، آماده‌سازی پروتئین با AutoDock Tools، آماده‌سازی جایگاه اتصال با AutoDock Tools، شیوه تعیین مختصات مرکز فضای جستجو، انجام داکینگ با VINA، آنالیز نتایج داکینگ.

اهداف کارگاه:

توانمندسازی کارآموز برای شبیه‌سازی ساختار پروتئین