立体構造を比較する

2つの立体構造から類似な構造を検出する

Waalsなら、重ね合わせと同時に、重なり合うアミノ酸残基を検出し、立体構造を比較することが可能です。

2つのタンパク質立体構造から、共通な構造(保存された構造)と異なる構造(特異な構造)を検出します。重なり合う構造のアミノ酸残基数、RMSDを算出できますので、立体構造の類似性を数値で比較することができます。

Staphopainのアミノ酸配列。Papainとの共通構造に相当するアミノ酸残基 (Green)が配列上で確認できます。

2つのファイルを読み込む

1つのページに2つの立体構造を読み込みます。どのような向きになっていても構いません。

画面を分割し、左にStaphopain (light red) 、右に Papain(light blue) を表示しています。

重ね合わせて共通な構造を検出する システインプロテイナーゼの例

Waalsでは、2つの立体構造が共通に持つ類似な構造(共通構造)を検出する機能として、Structure Comparison機能を用意しています。重ね合わせたときに、2つの構造のが指定したカットオフ値より小さい距離に存在する場合に、重なり合う残基、共通な構造と判定します。Auto-FitSuperimposeのどちらの重ね合わせでも可能です。ここでは、ともにシステインプロテイナーゼである、Staphopain (1CV8) (light red) Papain (1PPN) (light blue) から共通構造を検出する例を紹介します。

2つの構造を重ね合わせる

図は画面を一つにした状態です。2つの構造がそのまま重なって表示されています。ここでは、Auto-Fitを使用してStaphopain (light red)に基づいて、Papain (light blue)を重ね合わせます。

共通構造抽出を行うには、重ね合わせと同時にStructure Comparisonを実行します。

共通構造を抽出

指定した距離内で重なり合う共通な構造が抽出されました。抽出された共通構造をGreenで示しています。抽出された共通構造をWorkspaceに出力されます。

画面を分割して表示

画面を2分割すると、併置したまま一緒に回転させて、それぞれの構造で抽出された共通構造を確認することができます。

Comparison Windowでより詳しく

タンパク質の立体構造の比較では、重なり具合を図で示す他に、重なり合う残基数や、それらのRMSDを数値が使われます。Comparison Windowでは、共通構造として抽出されたアミノ酸残基の数と、それらのCαのRMSDが示され、抽出された共通構造の重なり具合を数値で確認することができます。また、抽出された共通構造と間の距離が併置して表示されますSuperimposeでは、指定した部分構造のRMSDも表示されます。結果の図と併せて、類似な構造のRMSD、残基間の距離、重なる残基数といった数値を使って立体構造を比較することができます。

Comparison Windowの内容はテキスト形式で保存できます。

リボン表示での表示例

同じ結果をリボン表示で示したものです。StaphopainGreen(左)、PapainLight blue(右)、共通構造をYellowで示します。

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抽出された共通構造 Workspaceの表示

Workspaceに切り替えると、抽出された共通構造が確認できます。

スライドショームービーで

共通構造の抽出結果は、スライドショームービーにすると、重なり方や共通な部分をわかりやすく示すことができます。

Comparison Windowでは、カットオフ値1.5Åで、重なり合う残基数は56残基、RMSD=1.065Åであることが確認できます。

スライドショームービーを見る ▶features5-2_files/papain62-desktop_1.movfeatures5-2_files/papain62-desktop_2.movshapeimage_1_link_0