Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
alexandr_r@gmail.com
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб апр 09, 2022 4:34 pm

Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение alexandr_r@gmail.com » Сб апр 09, 2022 5:12 pm

Как из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида для моделирования? Программно, надо много различных случайных молекул. Например из 'MLIHQYDHATA' в декартовы координаты атомов. Смотрю в Open Babel вижу фигу.

dmitriys
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пт июл 09, 2021 3:16 pm

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение dmitriys » Сб апр 09, 2022 6:54 pm

Здравствуйте!
Насколько я знаю, это можно сделать в программе avogadro.
Кроме того, есть разные конфигурации с разными углами, их тоже можно настроить там-же.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение Гесс » Вс апр 10, 2022 12:07 am

Вы про вторичную и далее структуры белка? Ну на базовом уровне "никак", возможно у биомоделистов есть какие то приблуды, но у нас "биомоделистов" не так много.
Авогадро и прочие визуализаторы малых молекул для полноценных белков не помогут.
Если же речь о генерации большого количества конформеров для малых пептидов - то тут можно играть прогами поиска конформеров. Хороший обзор у amge http://limor1.nioch.nsc.ru/quant/conformers/ (c перекрестной ссылкой обратно на этот форум https://www.chemport.ru/forum/viewtopic.php?t=50468, особенно читать последние пару экранов на http://limor1.nioch.nsc.ru/quant/program/conformers/). Из коммерческого софта - на одном предельно известном торренте в наличие MOE, очень мощная программа на мой взгляд.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение amge » Вс апр 10, 2022 10:59 am

Согласен с dmitriys, не очень длинную последовательность легко сделать и сохранить xyz в avogadro. Затем можно включить оптимизацию и потягать какие-нибудь атомы/фрагменты, дожидаясь, пока энергия/градиент не станут приемлемыми. Там это сделано интерактивно и очень наглядно. Когда станут - прерывать оптимизацию и сохранять понравившиеся структуры.

Если последовательность не сама по себе, а часть большого белка, то терминировать ее, мне кажется, лучше не COOH и NH2, как предлагает avogadro, а CONHMe и NHCOMe соответственно.

Вот только сильно много различных случайных молекул в avogadro не сделаешь - надоест. И традиционные систематические генераторы конформеров не очень помогут. Они хороши, когда возможен исчерпывающий поиск. Но уже в трипептиде MLI слишком много вращабельных связей. Думаю, что здесь нужна MD (amber, gromacs, tinker, etc.). Но я, например, в этих плохо разбираюсь, поэтому попробовал бы метадинамику crest, но не с полуэмпирикой, а с ММ (-gfnff). Мне шибко нравится, что ему не нужны развесистые инпуты, на вход достаточно только координат (например, в xyz-формате). Если потянет и не упадет, то будет много разнообразных хороших структур.

alexandr_r@gmail.com
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб апр 09, 2022 4:34 pm

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение alexandr_r@gmail.com » Вс апр 10, 2022 12:22 pm

Мне нужна какая-нибудь начальная, не дикая геометрия. Потом я сам её гонять буду. Собирался с помощью OpenBabel сделать. Но он, насколько помню, умеет из SMILES оптимизизировать. Как из последовательности аминокислот получить SMILES не понимаю. Вроде просто, а SMILES c ходу освоить не получается. Посмотрю программы поиска конформеров, какие рекомендовали. Avogadro у меня не работает толком, вообще нет нужных пунктов в меню. Надо будет виндовую версию попробовать.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение amge » Вс апр 10, 2022 12:51 pm

alexandr_r@gmail.com писал(а):
Вс апр 10, 2022 12:22 pm
Как из последовательности аминокислот получить SMILES не понимаю.
Например, через веб-интерфейс PepSMI можно.


Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение Гесс » Пн апр 11, 2022 4:05 pm

Смайлсы даже правильной хиральности не имеют, ЕМНИП.
Мы сейчас речь ведем о дипептиде/трипептиде, или о настоящем белке на десятки и сотни аминокислотных остатков, с хеликсами, вторичной структурой и серными мостиками?

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение amge » Вт апр 12, 2022 6:42 am

Гесс писал(а):
Пн апр 11, 2022 4:05 pm
Смайлсы даже правильной хиральности не имеют, ЕМНИП.
А что значит правильной? Так то возможность показать хиральность есть. Например, L- и D-аланины:
C[C@H](N)C(O)=O
C[C@@H](N)C(O)=O

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение amge » Вт апр 12, 2022 7:05 am

alexandr_r@gmail.com писал(а):
Вс апр 10, 2022 2:18 pm
И так 10000 раз :)
Вон чё! А я из первого поста понял, что нужно много структур (конформеров) из одной (или ограниченного количества) последовательностей.

Т.е. нужно решение для скрипта.

Авогадро, насколько я знаю, на основе бабеля. Раз он может строить последовательности, то и бабель, думаю, тоже. Авогадро, понятно, пользуется не самой программой obabel, а его API, которое имеет больше возможностей. Поэтому можно посмотреть API. Если там есть нужное, то написать небольшую программку.

Сейчас глянул, оказывается, MarvinSketch умеет зачитывать последовательности. Значит, molconvert (консольная утилита в его составе) тоже может. Вообще, molconvert отличная штука, но, к сожалению, для нее нужна лицензия.

Что-то такое про RDKit слышал. Но тоже нужно немного программировать на питоне.


alexandr_r@gmail.com
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб апр 09, 2022 4:34 pm

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение alexandr_r@gmail.com » Чт апр 14, 2022 2:29 pm

Спасибо всем, принявшим участие. Допиливаю свой велосипед на питоне. Без дисульфидных мостиков, циклов и прочей прелести. Просто линейная цепочка. Хиральность у меня всё равно при последующем моделировании ранцемизируется, так я думаю. На следующем этапе, наверное хиральность надо будет явно делать.
Возникает ещё вопрос: как программно по декартовым координатам атомов определить левый или правый изомер?

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Из аминокислотной последовательности получить начальную геометрию молекулы белка/пептида

Сообщение amge » Пт апр 15, 2022 6:29 am

alexandr_r@gmail.com писал(а):
Чт апр 14, 2022 2:29 pm
Возникает ещё вопрос: как программно по декартовым координатам атомов определить левый или правый изомер?
Левый или правый - фиг знает, а R или S - можно бабелем:

Код: Выделить всё

> obabel R-Ala.xyz S-Ala.xyz -o smi -
C[C@@H](N)C(=O)O	R-Ala.xyz
C[C@H](N)C(=O)O	S-Ala.xyz
Самому проанализировать старшинство в общем случае непросто.

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 12 гостей