利用蛋白质核心堆积的物理特征区分真实蛋白与诱饵
生物大分子
2020-09-01 v1 软凝聚态物质
摘要
能否稳定地将真实蛋白质结构从计算生成的模型诱饵中区分出来尚属未解问题。区分真实蛋白结构与诱饵的一条途径是刻画界定真实蛋白的重要物理特征。例如，人们早已认识到蛋白质的疏水核心对其稳定性贡献显著。作为与真实蛋白结构比较的诱饵数据集，我们研究了每两年一次的 CASP 竞赛（具体为 CASP11、12 和 13）的提交结果，其中研究者仅已知氨基酸序列便尝试预测蛋白质结构。我们的分析揭示许多提交结果拥有的核心并未重现界定真实蛋白的特征。具体而言，模型结构看似堆积更密（因能量上不利的原子重叠）、核心残基过少、且疏水残基在整体结构中的分布不当。基于这些观察，我们开发了一种深度学习方法，其融入蛋白质核心的关键物理特征，以在不知目标序列结构的情况下预测计算模型对真实蛋白结构的重现程度。通过识别蛋白质结构的重要特征，我们的方法对 CASP 竞赛诱饵的排序能力与融入更多附加特征的最先进方法相当，甚至更优。
引用
@article{arxiv.2001.01161,
title = {Using physical features of protein core packing to distinguish real proteins from decoys},
author = {Alex T. Grigas and Zhe Mei and John D. Treado and Zachary A. Levine and Lynne Regan and Corey S. O'Hern},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01161},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 5 figures