Введение в информационную биологию и биоинформатику, том 2, Глава 2, Компьютерная протеомика, Колчанов Н.А., Вишневский О.В., Фурман Д.П., 2012

Введение в информационную биологию и биоинформатику, Том 2, Глава 2, Компьютерная протеомика, Колчанов Н.А., Вишневский О.В., Фурман Д.П., 2012.

  Биоинформатика - современное научное направление, возникшее на стыке математики. физики, химии, информатики и классической биологии, занимающееся разработкой алгоритмических подходов для компьютерного анализа биологических макромолекул и моделирования биологических процессов. Задачей информационной биологии является решение биологических задач в области геномики, транскриптомики, протеомики, эволюционной и структурной биологии методами биоинформатики.
Во втором томе учебного пособия изложены основы компьютерной протеомики, занимающейся разработкой алгоритмических подходов для компьютерного анализа белков. Описаны особенности структурной организации белковых молекул, их функционирование и эволюция; основные информационные ресурсы в области протеомики; методы предсказания вторичной и третичной структуры белка, функциональных сайтов в последовательностях и структурах белков. Приводятся данные о методах молекулярного моделирования структур макромолекул.
Учебное пособие адаптировано к оригинальным учебным курсам по системной биологии, структурной биологии и компьютерной геномике, читаемым в НГУ для студентов - биологов на кафедре информационной биологии НГУ. Пособие будет интересно студентам математических, физических, биологических, химических и информационных факультетов университетов, а также аспирантам и научным сотрудникам, использующим компьютерные подходы для решения задач современной биологии.




Базы данных белковых последовательностей.
В настоящее время основным способом получения информации об аминокислотных последовательностях является секвенирование геномов, в результате которого удастся расшифровать последовательности генов, кодирующих белки, и соответствующие им аминокислотные последовательности Подобная информация накапливается очень быстро. В го же время экспериментально подтвержденная информация о структурных и функциональных особенностях белков, опубликованная в рецензируемых журналах, существует для относительно небольшого числа белков Такое отставание является объективным экспериментальные исследования в области протеомики, проверка теоретических моделей и гипотез, подготовка научной публикации требуют гораздо больше времени, чем получение информации о первичной структуре белка. Поэтому в современной биологии интенсивное развитие получили информационные методы создания и поддержки баз данных — сжатого представления наших знаний о биологических объектах и их отношениях (взаимодействиях), записанного в удобном для компьютерной обработки виде.

Оглавление.
2. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОТЕОМИКА.
2.1. Структурные характеристики глобулярных белков.
2.1.1. Аминокислоты и полипептидная цепь.
2.1.2. Базы данных белковых последовательностей.
2.1.3. Банк данных пространственных структур белков.
2.1.4. Программы для визуализации пространственных структур.
2.1.5. Конформационные свойства полипептидной цепи.
2.1.6. Основные структурные классы белков.
2 1.7 Иерархическая организация глобулярных белков.
2.2. Взаимодействия, определяющие стабильность белков.
2.2.1. Взаимодействия атомов в белках.
2.2.2 Взаимодействие аминокислот с растворителем.
2.2.3 Оценка вклада различных взаимодействий в стабильность белковой глобулы.
2.3. Вторичная структура белка.
2.3.1. Методы разметки вторичной структуры белка.
2.4. Предсказание вторичной структуры белка.
2.4.1.Опенка точности предсказания вторичной структуры белка.
2.4.2. Алгоритмы предсказания вторичной структуры белка.
2.5. Доменная структура белков.
2.5.1. Супервторичные структуры.
2.5.2. Домены.
2.5.3. Поверхностные и погруженные остатки.
2.5.4. Классификация белковых структур.
2.6. Укладка полипептидной цепи в нативную структуру.
2.6.1. Парадокс Левинталя и современные модели укладки полипептидной цени в нативную структуру.
2.6.2. Нарушение укладки — прионные белки.
2.7. Предсказание пространственной структуры белков.
2.7.1. Предсказание пространственной структуры белка с помощью моделирования по гомологии.
2.7.2. Методы классификации белков и алгоритм «протягивания».
2.7.3. Пример моделирования структуры белка 3-фосфоноинозитид-зависимой киназы человека по гомологии.
2.8. Белок-белковые взаимодействия.
2.8.1. Белок-белковые комплексы.
2.8.2. Структурная классификация белковых комплексов.
2.8.3. Геометрические характеристики белок-белковых интерфейсов.
2.8.4. Фишко-химические характеристики белок-белковых интерфейсов.
2.8.5. Сети белок-белковых взаимодействий.
2.9. Методы предсказания белок-белковых взаимодействий.
2.9.1. Предсказание белок-белковых взаимодействий с использованием информации о структуре белка (докинг).
2.9.2 Использование алгоритмов машинного обучения и эволюционной информации в задачах докинга белковых субъединиц.
2.9.3. Предсказание белок-белковых взаимодействий на основе анализа коэволюции.
2.9.4. Предсказание белок-белковых взаимодействий с использованием геномных данных.
2.10. Функция белков: компьютерный анализ и предсказание.
2 10.1 Матрицы аминокислотных замен.
2.10.2. Позиционная весовая матрица.
2 10.3. Предсказание функции белков по гомологии.
2.10.4. Онтология Генов (Gene Ontology).
2.11. Взаимосвязь пространственной структуры и функции белков.
2.12. Описание, анализ и предсказание функциональных сайтов на уровне пространственной структуры белков.
2.12.1. Активные центры ферментов.
2.12.2 Распознавание функциональных сайтов в пространственных структурах белков.
2.12.3. База данных Catalytic Site Atlas.
2.12.4. База данных PDBSite.
2.12.5. Программа PDBSiteScan.
2.13. Анализ взаимосвязи «структура-активность» белков.
2.13.1 Программа ProAnalyst для предсказания активности белков по их аминокислотным последовательностям.
2.13.2. Пептиды, обладающие антимикробным действием.
2.13.3. Анализ семейства дезинтегринов.
2.13.4. Предсказание видимого спектра для зрения архозавра.
2.14. Молекулярное моделирование.
2.14.1. Физические основы метода молекулярной динамики.
2.14.2. Способы построения силового поля.
2.14.3. Силовое поле AMBER.
2.14.4. Протокол молекулярной динамики.
2.14.5. Ограничения молекулярной динамики.
2.15. Области применения молекулярной динамики в структурной биологии.
2.15.1. Оптимизация конформацинных состояний.
2.15.2. Свободная энергия конформации молекулы белка.
2.15.3. Флуктуационная конформационная подвижность.
2.15.4. Существенная конформационная динамика.
2.15.5. Большие конформационные перестройки макромолекул.
2.15.6. Самоорганизация макромолекул.
Список литературы.
Указатель терминов и понятий.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Введение в информационную биологию и биоинформатику, том 2, Глава 2, Компьютерная протеомика, Колчанов Н.А., Вишневский О.В., Фурман Д.П., 2012 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по биологии :: биология :: Колчанов :: Вишневский :: Фурман :: биоинформатика