蛋白質(zhì)發(fā)揮生物學(xué)功能主要是通過(guò)其結(jié)合表面的特定部位與其他小分子或生物大分子的相互結(jié)合。通過(guò)計(jì)算的方法預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子表面可能的結(jié)合位點(diǎn),有利于基于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì),進(jìn)而促進(jìn)新藥開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。
根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)合的配體不同,可以將蛋白質(zhì)表面的結(jié)合位點(diǎn)分為蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)和蛋白質(zhì)-配體結(jié)合位點(diǎn)。蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及氨基酸組成與其余表面都有明顯的區(qū)別,這些區(qū)別主要表現(xiàn)在序列的保守性、氨基酸的極性、二級(jí)結(jié)構(gòu)的組成以及形成的氫鍵等方面。這就為使用計(jì)算的方法預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)提供了可能。

國(guó)際上提出的蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)的預(yù)測(cè)方法主要包括四大類:基于序列的預(yù)測(cè)方法、基于結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)方法、基于理化性質(zhì)的預(yù)測(cè)方法和綜合預(yù)測(cè)方法。各種方法都各有優(yōu)點(diǎn),但目前尚未有普適的方法可以預(yù)測(cè)任何蛋白質(zhì)的功能位點(diǎn),因此,在實(shí)際應(yīng)用中,可以針對(duì)不同的蛋白質(zhì)選擇不同的預(yù)測(cè)方法。這里我們就為大家分享幾款常用的蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)的在線服務(wù)器。
采用 DCNNS(deep convolutional neural networks)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法。
◢地址:
https://www.playmolecule.com/deepsite/
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1093/bioinformatics/btx350

2.DoGSiteScorer
基于蛋白表面口袋的 size, shape, and chemical features,使用的參數(shù)由 SVM 訓(xùn)練得到。
◢地址:
https://proteins.plus/
https://www.biosolveit.de/free-to-academics/#DoGSiteScorer
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1021/ci200454v
3.POCASA
基于滾動(dòng)探針球的蛋白口袋識(shí)別算法。
◢地址:
http://g6altair.sci.hokudai.ac.jp/g6/service/pocasa/
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1093/bioinformatics/btp599

4.Fpocket
基于泰森多邊形(Voronoi tessellation)的幾何算法。
◢地址:
https://bioserv.rpbs.univ-paris-diderot.fr/services/fpocket/index.html
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1093/nar/gkq383
10.1186/1471-2105-10-168

用結(jié)構(gòu)模型作為輔助,從序列出發(fā)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)。
http://raptorx.uchicago.edu/BindingSite/
考慮了序列保守性以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并綜合了其他三種程序的結(jié)果。
https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/COACH/
10.1093/bioinformatics/btt447
基于泰森多邊形圖(Voronoi Diagram)、德羅內(nèi)三角算法(Delaunay Triangulation)和阿爾法形狀(Alpha Shape)的計(jì)算幾何學(xué)算法,分析每個(gè)空腔的面積和體積,做出最優(yōu)選擇。
http://sts.bioe.uic.edu/castp/calculation.html
基于深度的幾何算法預(yù)測(cè)配體結(jié)合位點(diǎn)。
http://proline.physics.iisc.ernet.in/pocketdepth/
10.1016/j.jsb.2007.09.005
9.InterProSurf
采用表面殘基聚類方法,分析殘基出現(xiàn)在界面上的傾向性以及溶劑可接觸表面積。
◢地址:
http://curie.utmb.edu/pdbcomplex.html
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1093/bioinformatics/btm474

10.SPPIDER
采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,分析溶劑可接觸表面積。
◢地址:
http://sppider.cchmc.org/

11.Cons-ppsip
采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,分析序列保守性以及溶劑可接觸表面積。
◢地址:
https://pipe.rcc.fsu.edu/ppisp.html
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1002/prot.20514
10.1002/prot.1099

12.PRED_PPI
支持向量機(jī)方法,分析表面形狀和靜電勢(shì)能等。
◢地址:
http://cic.scu.edu.cn/bioinformatics/predict_ppi/default.html
◢文獻(xiàn)DOI:
10.1186/1756-0500-3-145
