1. Введение
2. Авторы и публикации
3. Особенности
4. Навигация по сайту

Настоящая классификация базируется только на сходстве пространственных структур и на общности смоделированных путей сворачивания белков. В ней не учитывается информация, заложенная в аминокислотных последовательностях, а также информация о функциях и эволюционном родстве белков, что в той или иной степени учитывается в других известных классификациях. В основе данной классификации белковых структур лежат структурные деревья белков. Структурное древо белков представляет собой совокупность всех разрешённых промежуточных и конечных пространственных структур, которые могут быть получены из одной корневой (стартовой) структуры путём последовательного добавления к ней других элементов вторичной структуры. Возможные пути роста структур показываются линиями, которые в итоге объединяют все структуры в одно древо. Присоединение элементов вторичной структуры к растущим структурам происходит в соответствии с набором правил, которые выведены из известных принципов структурной организации белков. В качестве корневой структуры древа берётся соответствующий структурный мотив, имеющий уникальную укладку цепи в пространстве.

В настоящей классификации используются следующие уровни иерархии: Класс - Структурное древо - Уровень - Укладка - Белковый домен - Вид организма - PDB-файл. Белки и домены, принадлежащие к разным уровням структурного древа, образуют Уровни. Белки и домены из одного Уровня, имеющие одинаковое расположение элементов вторичной структуры, формируют Укладки.

Авторы: Гордеев А.Б., Бошкова Е.А., Каргатов А.М., Ефимов А.В.

Институт белка РАН, Группа моделирования белковых структур.

Публикации:

1. Gordeev A.B., Efimov A.V. (2012) Modeling of folds and folding pathways for some protein families of (α+β)- and α/β-classes. – J. Biomol. Struct. Dyn., DOI: 10.1080/07391102.2012.691341.
2. Gordeev A.B., Kargatov A.M., Efimov A.V. (2010) PCBOST: Protein classification based on structural trees. – Biochemical and Biophysical Research Communications, v. 397, p. 470-471.
3. Каргатов А.М., Ефимов А.В. (2010) Новый структурный мотив и структурные деревья содержащих его белков. – Биохимия, т. 75, с. 305-312.
4. Гордеев А.Б., Ефимов А. В. (2009) Новое структурное древо (α+β)-белков, содержащих abCd-единицы. – Молекулярная биология, т. 43, с. 521-526.
5. Гордеев А.Б., Кондратова М.С., Ефимов А.В. (2008) Новое структурное древо β-белков, содержащих abcd-единицы. – Молекулярная биология, т. 42, с. 323-326.

Если у Вас возникли какие-либо замечания и пожелания, Вы можете связаться с нами по E-mail: gordeew@vega.protres.ru.

В настоящее время разработана классификация для следующих структурных групп белков: для β-белков и доменов с abcd-единицами и три-β-уголками; (α+β)-белков с abCd-, a₁abCd-, a₂a₁abCd-единицами и скрученными β-шпильками; α/β-белков, содержащих пяти-, семи- и девятисегментные α/β-мотивы, а также β-α-β-ψ-мотивы, ψ-β-α-β-мотивы, аналоги семисегментных α/β-мотивов с S-образным β-листом, а также для белков с мотивами, содержащими S-образный β-лист. Обработано 18 структурных деревьев.

На структурных деревьях α-спирали схематично представлены в виде кружков, β-тяжи в виде квадратиков, перетяжки отмечены одинарными и двойными линиями, а переходы элемента вторичной структуры из одного слоя в другой слой - пунктирными линиями.

Рост структур осуществлялся путём пошагового добавления элементов вторичной структуры, за исключением случаев добавления второй abcd-единицы, abCd-единицы, пятисегментного и семисегментного α/β-мотивов или целой β-шпильки из двух β-тяжей.

1. Структурное древо β-белков, содержащих abcd-единицы, включает в себя 528 белков, в том числе 244 негомологичных (1511 PDB-файлов). Белки объединены в 81 Укладку и формируют 7 Уровней.
2. Структурное древо β-белков, содержащих три-β-уголки, включает в себя 573 белка, в том числе 204 негомологичных (2570 PDB-файлов). Белки объединены в 78 Укладок и формируют 10 Уровней.
3. Структурное древо (α+β)-белков, содержащих abCd-единицы, включает в себя 926 белков, в том числе негомологичных – 401 (2636 PDB-файлов). Белки объединены в 98 Укладок и формируют 10 Уровней.
4. Структурное древо (α+β)-белков, содержащих a₁abCd-единицы, включает в себя 283 белка, в том числе негомологичных – 104 (1474 PDB-файлов). Белки объединены в 39 Укладок и формируют 11 Уровней.
5. Структурное древо (α+β)-белков, содержащих a₂a₁abCd-единицы, включает в себя 84 белка, в том числе негомологичных – 52 (275 PDB-файлов). Белки объединены в 24 Укладки и формируют 8 Уровней.
6. Структурное древо (α+β)-белков, содержащих скрученные β-шпильки, включает в себя 313 белка, в том числе негомологичных – 136 (900 PDB-файлов). Белки объединены в 49 Укладок и формируют 7 Уровней.
7. 6 структурных деревьев для β- и (α+β)-белков с мотивами, содержащими S-образный β-лист, суммарно включают в себя 401 белок (1517 PDB-файлов). Белки объединены в 56 Укладок и формируют 31 Уровень.
8. Структурное древо α/β-белков, содержащих пятисегментные α/β-мотивы, включает в себя 1301 белок, в том числе негомологичных – 388 (3926 PDB-файлов). Белки объединены в 172 Укладки и формируют 16 Уровней.
9. Структурное древо α/β-белков, содержащих семисегментные α/β-мотивы, включает в себя 870 белков, в том числе негомологичных – 294 (2567 PDB-файлов). Белки объединены в 85 Укладок и формируют 12 Уровней.
10. Структурное древо α/β-белков, содержащих девятисегментные α/β-мотивы, включает в себя 34 белка (80 PDB-файлов). Белки объединены в 10 Укладок и формируют 6 Уровней.
11. Структурное древо α/β-белков, содержащих β-α-β-ψ-мотивы, включает в себя 218 белков, в том числе негомологичных – 77 (655 PDB-файлов). Белки объединены в 24 Укладки и формируют 7 Уровней.
12. Структурное древо α/β-белков, содержащих ψ-β-α-β-мотивы, включает в себя 167 белков, в том числе негомологичных – 58 (668 PDB-файлов). Белки объединены в 25 Укладок и формируют 11 Уровней.
13. Структурное древо α/β-белков с аналогами семисегментного α/β-мотива, содержащими S-образные β-листы, включает в себя 90 белков (258 PDB-файлов). Белки объединены в 12 Укладок и формируют 5 Уровней.

Отметим также следующие случаи:

•   Некоторые элементы имели несвойственную им конформацию в данной структуре. Например, вместо β-тяжа иногда встречается короткая α-спираль или нерегулярный участок. Для таких особых случаев нами сделаны пояснения непосредственно в системе классификации.
  
  
•   В некоторых случаях были отброшены отдельные несущественные элементы вторичной структуры, такие как, например, длинные петли, либо петли с несколькими элементами вторичной структуры. В этих случаях элементы не показывались, а шунтирование на рисунке отображалось в виде пунктирной петли.

Сайт организован с применением технологий xml и php. Если Ваш браузер не поддерживает технологию xml, необходимо установить более позднюю версию браузера. Предпочтительнее использовать последние версии Internet Explorer.

1. Нажатие на кнопку "HELP" позволит вам вернутся на данную страницу.
   
   
2. Нажатие на кнопку "Main tree" позволяет Вам посмотреть построенное дерево полностью. Вы увидите все Укладки, формирующие разветвлённую структуру древа. Укладки пронумерованы по порядку следования на дереве. Укладки, представленные уже обнаруженными белками и доменами, обведены в синюю рамочку. Их содержание можно посмотреть в основной системе классификации.
   
   
3. Щёлкнув по рисунку с изображённой Укладкой, Вы увидите список известных белков и доменов, принадлежащих к Укладке.
   
   
4. Находясь в системе классификации, Вы всегда можете вернуться к структурному древу, причём непосредственно к той части древа, в которой находится нужная Вам Укладка. Для этого нужно нажать на ссылку "Structural Tree", которая находится справа от рисунка с изображённой укладкой.
   
   
5. Структурное древо состоит из двух частей. Вам доступна первая, левая часть древа. Чтобы посмотреть его правую часть, нужно нажать на стрелочку под надписью "Go to another part of the tree". Чтобы вернуться к левой части, нужно нажать на аналогичную стрелочку.
   
   
6. Для возврата в начало Вам нужно пройти по ссылке "Go To Begin".
   
   
7. Гиперссылка "Beta-proteins with abcd-Unit" / "Mixed alpha + beta proteins with abCd-Unit" выводит вас на список гиперссылок "Levels", опуская Вас вниз на одну ступень иерархии системы. Теперь Вам представлен список Уровней.
   
   
8. Нажав на одну из гиперссылок из списка Уровней, Вы опуститесь вниз ещё на одну ступень иерархии. Здесь располагается список белков, или, точнее, доменов. Каждый из этих доменов обладает приведённой Укладкой цепи.
   
   
9. При нажатии на одну из ссылок списка белков, через ступень иерархии "species" Вы выйдете на список ссылок с PDB-кодами. Вы имеете возможность сделать копию PDB-файла каждого белка. Если белок многодоменный или состоит из ряда субъединиц, напротив PDB-кода каждого из белков будет стоять обозначение субъединиц и/или номера аминокислотных остатков, входящих в нужный домен.
   
   
10. На каждом уровне иерархии системы классификации Вы можете вернуться на предыдущие уровни, нажав на одну из ссылок в списке слева вверху. В этом списке гиперссылки идут в последовательном порядке от более высокого уровня иерархии к более низкому.
    
    
11. Если Вы ищете расположение своего белка на нашем древе, Вы имеете возможность найти его в нашей системе. Имеется две возможности поиска: поиск белка по гомологии и поиск белка по аналогии.
    
    
    • Поиск белка по гомологии. Если Ваш белок имеет в своём составе один из корневых структурных мотивов и Вам известен его PDB-код, то Вы можете поместить его на наше структурное дерево. Для этого Вам нужно:
      
      
      1. Узнать PDB-код Вашего белка.
         
         
      2. Воспользоваться нашей системой поиска по известному PDB-коду (см. п. 11) и найти положение Вашего белка в системе классификации.
         
         
      3. Найти в списке PDB-кодов Ваш белок.
         
         
      4. Щёлкнув по ссылке "Fold", выйти на список известных белков со структурой, аналогичной структуре Вашего белка.
         
         
      5. Щёлкнуть по ссылке "Structural Tree". Вы увидите положение структуры Вашего белка на древе.
      
      
    • Поиск белка по аналогии. Если известна структура Вашего белка, но неизвестен его PDB-код, то Вы можете поместить его на наше структурное древо. Для этого Вам нужно:
      
      
      1. Определить на структурном дереве (см. пп. 2-4) структуру Вашего белка.
         
         
      2. Щёлкнуть по рисунку с укладкой и выйти на список белков со структурой, аналогичной структуре Вашего белка.
         
         
      3. Из предложенного списка белков выбрать Ваш белок.
      
      
    • Если Вы не нашли свой белок, значит Ваш белок ещё не вошёл в систему классификации.
    
    
12. Система поиска по PDB-коду. Выполните следующую последовательность действий:
    
    
    • Нажав на кнопку "SEARCH" на любой странице сайта, Вы попадаете в систему поиска.
      
      
    • В окно под надписью "Enter PDB-code" необходимо поместить четырёхзначный PDB-код.
      
      
    • После нажатия на кнопку "Search…" Вы увидите появившееся окошко с результатами запроса.
      
      
    • При щелчке на один из результатов поиска, появится новая страница с белком. Тогда Вам нужно закрыть окно поиска и открыть появившуюся страницу.
      
      
    • Если в окошке появляется надпись "No Found", значит система поиска не нашла белок, имеющий введённый Вами PDB-код. Посмотрите, набрали ли Вы точный код белка и повторите попытку. При повторной надписи в окошке можно сделать вывод о том, что данный белок в нашей системе отсутствует.
      
      
    • Если Вы видите надпись "You put no PDB-code", значит, Вы забыли ввести PDB-код в окошко.