Войти
 | |
|---|---|
| Содержание | |
| Описание | Классификация структуры белка |
| Связаться с нами | |
| Исследовательский центр | Лаборатория молекулярной биологии |
| Авторы | Алексей Г. Мурзин, Стивен Э. Бреннер, Тим Дж. П. Хаббард и Сайрус Чотиа |
| Основное цитирование | PMID 7723011 |
| Дата выпуска | 1994 г. |
| Доступ | |
| Веб-сайт | http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/ |
| Разное | |
| Версия | 1,75 (июнь 2009 г.; 110 800 доменов в 38 221 структуре, классифицируемых как 3902 семейства) |
| Политика курирования | руководство |
| Содержание | |
|---|---|
| Описание | SCOP - расширенный |
| Связаться с нами | |
| Авторы | Наоми К. Фокс, Стивен Э. Бреннер и Джон-Марк Чандония |
| Основное цитирование | PMID 24304899 |
| Доступ | |
| Веб-сайт | https://scop.berkeley.edu |
| Разное | |
| Версия | 2.07 (март 2018 г.; 276 231 домен в 87 224 структурах классифицируются как 4 919 семейств) |
| Политика курирования | ручные (новые классификации) и автоматизированные (новые структуры, BLAST ) |
База данных структурной классификации белков (SCOP) представляет собой в основном ручную классификацию структурных доменов белков на основе сходства их структур и аминокислотных последовательностей. Мотивация для этой классификации состоит в том, чтобы определить эволюционные отношения между белками. Белки с одинаковыми формами, но с небольшой последовательностью или функциональным сходством помещаются в разные суперсемейства и, как предполагается, имеют только очень далекого общего предка. Белки, имеющие одинаковую форму и некоторое сходство последовательности и / или функции, помещаются в «семейства», и предполагается, что они имеют более близкого общего предка.
Подобно базам данных CATH и Pfam, SCOP обеспечивает классификацию отдельных структурных доменов белков, а не классификацию целых белков, которая может включать значительное количество различных доменов.
База данных SCOP находится в свободном доступе в Интернете. SCOP был создан в 1994 году в Центре белковой инженерии и Лаборатории молекулярной биологии. Он поддерживался Алексеем Г. Мурзиным и его коллегами в Центре белковой инженерии до его закрытия в 2010 году, а затем в Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже, Англия.
Работа над SCOP 1.75 была прекращена в 2014 году. С тех пор команда SCOPe из Калифорнийского университета в Беркли отвечала за обновление базы данных совместимым способом, сочетая автоматизированные и ручные методы. По состоянию на апрель 2019 г. последняя версия - SCOPe 2.07 (март 2018 г.).
Новая база данных Структурной классификации белков версии 2 (SCOP2) была выпущена в начале 2020 года. Новое обновление включает улучшенную схему базы данных, новый API и модернизированный веб-интерфейс. Это было наиболее значительным обновлением Кембриджской группы со времен SCOP 1.75 и основано на достижениях в схемах прототипа SCOP 2.
Источником белковых структур является банк данных о белках. Единицей классификации структуры в SCOP является белковый домен. То, что авторы SCOP подразумевают под «доменом», предполагает их утверждение, что небольшие белки и большинство белков среднего размера имеют только один домен, и наблюдение, что человеческому гемоглобину, имеющему структуру α 2 β 2, приписываются два домена SCOP., один для α и один для β субъединицы.
Формы доменов в SCOP называются «складками». Домены, принадлежащие одной и той же складке, имеют одинаковые основные вторичные структуры в одинаковом расположении с одинаковыми топологическими связями. В версии 1.75 SCOP дано 1195 складок. Даны краткие описания каждой складки. Например, «глобиноподобная» складка описывается как ядро: 6 спиралей; сложенный лист, приоткрытый. Сгиб, к которому принадлежит домен, определяется проверкой, а не программным обеспечением.
Уровни SCOP версии 1.75 следующие.
Самыми широкими группами в версии 1.75 SCOP являются классы укладки белков. Эти классы группируют структуры с аналогичным составом вторичных структур, но с разными общими третичными структурами и эволюционным происхождением. Это верхний уровень «корня» иерархической классификации SCOP.
Число в скобках, называемое «sunid», представляет собой идентификатор целочисленного идентификатора S COP un ique для каждого узла в иерархии SCOP. Число в скобках указывает, сколько элементов находится в каждой категории. Например, в классе «Все альфа-белки» 284 складки. Каждый член иерархии является ссылкой на следующий уровень иерархии.
Каждый класс содержит несколько различных складок. Этот уровень классификации указывает на аналогичную третичную структуру, но не обязательно на эволюционное родство. Например, класс «All-α белки» содержитgt; 280 различных сгибов, в том числе: Глобин -подобного (ядро: 6 спиралей; сложенная лист, частично открыта), длинный альфа-шпилька (2 спиралей; антипараллельна шпилька, левша поворот) и докериновые домены I типа (тандемный повтор двух кальций-связывающих мотивов петля-спираль, отличный от EF-руки).
Домены в складке далее классифицируются на суперсемейства. Это самая большая группа белков, для которых структурное сходство достаточно, чтобы указать на эволюционное родство и, следовательно, иметь общего предка. Однако предполагается, что этот предок находится на большом расстоянии, потому что разные члены суперсемейства имеют низкую идентичность последовательностей. Например, два суперсемейства «глобиноподобной» складки - это суперсемейство глобинов и суперсемейство альфа-спиральных ферредоксинов (содержит два кластера Fe4-S4).
Семейства белков более близки, чем суперсемейства. Домены помещаются в одно семейство, если они имеют:
Сходство в последовательности и структуре свидетельствует о том, что эти белки имеют более тесную эволюционную взаимосвязь, чем белки одного и того же суперсемейства. Инструменты последовательности, такие как BLAST, используются для помощи в размещении доменов в суперсемейства и семейства. Например, четыре семейства в «глобиноподобном» суперсемействе «глобиноподобной» складки - это усеченный гемоглобин (без первой спирали), мини-гемоглобин нервной ткани (без первой спирали, но в остальном больше похож на обычные глобины. чем усеченные единицы), глобины (Гем-связывающий белок), и фикоцианин -подобной фикобилисомы белков (олигомеры двух различных типов глобина-субъединицы, содержащих два дополнительных спиралей на N-конец связывает билин хромофор ). Каждому семейству в SCOP присваивается краткая классификационная строка sccs, где буква обозначает класс, к которому принадлежит домен; следующие целые числа идентифицируют складку, суперсемейство и семейство соответственно (например, a.1.1.2 для семейства "Globin").
«TaxId» - это идентификационный номер таксономии и ссылка на браузер таксономии NCBI, который предоставляет дополнительную информацию о видах, к которым принадлежит белок. Щелчок по виду или изоформе открывает список доменов. Например, белок «Гемоглобин, альфа-цепь человека (Homo sapiens)» имеетgt; 190 решенных белковых структур, таких как 2dn3 (в комплексе с cmo) и 2dn1 (в комплексе с hem, mbn, oxy). Предполагается, что щелчок по номерам PDB отображает структуру молекулы, но в настоящее время ссылки не работают (ссылки работают в pre-SCOP).
Большинство страниц в SCOP содержат поле поиска. Ввод «трипсин + человек» возвращает несколько белков, включая белок трипсиноген, от человека. При выборе этой записи отображается страница, содержащая «происхождение», которое находится в верхней части большинства страниц SCOP.
Поиск «Субтилизин» возвращает белок «Субтилизин из Bacillus subtilis, carlsberg» со следующей линией.
Хотя оба эти белка являются протеазами, они даже не принадлежат к одной и той же складке, что согласуется с тем, что они являются примером конвергентной эволюции.
Классификация SCOP больше зависит от ручных решений, чем полуавтоматическая классификация CATH, его главного конкурента. Человеческий опыт используется для определения того, некоторые белки являются эволюционно связаны между собой и, следовательно, должны быть отнесены к одной и той же надсемейства, или их сходство является результатом структурных ограничений, и, следовательно, они принадлежат к одной и той же складки. Другая база данных, FSSP, создается полностью автоматически (включая регулярные автоматические обновления), но не предлагает классификации, что позволяет пользователю сделать собственный вывод о значимости структурных отношений на основе попарных сравнений отдельных белковых структур.
К 2009 году исходная база данных SCOP вручную классифицировала 38 000 записей PDB в строго иерархическую структуру. С ускоряющимся темпом публикаций по структуре белков ограниченная автоматизация классификации не успевала за ними, что привело к неполному набору данных. База данных расширенной структурной классификации белков (SCOPe) была выпущена в 2012 году с гораздо большей автоматизацией той же иерархической системы и полностью обратно совместима с SCOP версии 1.75. В 2014 году в SCOPe было повторно введено кураторство вручную, чтобы обеспечить точное распределение структуры. По состоянию на февраль 2015 года SCOPe 2.05 классифицировал 71 000 из 110 000 записей PDB.
Прототип SCOP2 был бета-версией Структурной классификации белков и системы классификации, которая была направлена на усиление эволюционной сложности, присущей эволюции структуры белков. Следовательно, это не простая иерархия, а направленная сеть ациклических графов, соединяющая суперсемейства белков, представляющих структурные и эволюционные отношения, такие как круговые перестановки, слияние доменов и распад доменов. Следовательно, домены не разделены строгими фиксированными границами, а скорее определяются их отношениями к наиболее похожим другим структурам. Прототип был использован для разработки базы данных SCOP версии 2. Версия 2 SCOP, выпущенная в январе 2020 г., содержит 5134 семейства и 2485 суперсемейств по сравнению с 3902 семействами и 1962 суперсемействами в SCOP 1.75. Уровни классификации организуют более 41 000 неизбыточных доменов, которые представляют более 504 000 белковых структур.
База данных эволюционной классификации белковых доменов (ECOD), выпущенная в 2014 году, аналогична расширению SCOPe версии 1.75 SCOP. В отличие от совместимого SCOPe, он переименовывает иерархию класса-свертка-суперсемейство-семейство в группу архитектура-X-гомология-топология-семейство (A-XHTF), причем последний уровень в основном определяется Pfam и дополняется кластеризацией HHsearch для некатегоризованных последовательностей.. ECOD имеет лучшее покрытие PDB среди всех трех преемников: он охватывает каждую структуру PDB и обновляется каждые две недели. Прямое сопоставление с Pfam оказалось полезным для кураторов Pfam, которые используют категорию уровня гомологии для дополнения своей «клановой» группировки.
