Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
GORIII 74 12433 51,9 61,7
П р и м е ч а н и е. Качество предсказания q = F + / п, где: Ft - количество правильно
предсказанных остатков в состоянии S', п- общее число остатков в последовательности.
частотам встречаемости пар остатков на участках j -j + т четырех (Н, Е, Т, С) или трех (Н, Е, (Т + С)) типов структур, где Н - а-спираль, Е - (3-структура, Т - (J-изгиб и С - неупорядоченное конформационное Достояние. Наивысшим уровнем информации в принципе располагает вариант GORIII [209], поскольку в нем принимаются во внимание взаимодействия 7-того остатка не только с каждым последующим (j + т), но и с йредшествующим (j — m), где m < 8. Значения соответствующих коэффициентов, названных парными информационными параметрами, как Ik в варианте GORII, определялись для четырех и трех состояний эмпирически.
' Несмотря на безупречность математической стороны моделей Робсона, Они лишены физического смысла, поскольку не отражают реальной структурной организации белковых молекул, где взаимодействия не аддитивны, а кооперативны, и не опираются на необходимый для корректного учета *ех же аддитивных парных взаимодействий объем экспериментального материала. Даже при справедливости моделей GORII и GORIII получение достоверных статистических данных о взаимообусловленности конформа-1Щонных состояний только двух остатков требует набора базовых белков, во крайней мере, на два-три порядка больше использованного. Несовершенство методов GOR наглядно демонстрирует табл. IV.19. Точность рредсказательных алгоритмов одинаково низка во всех вариантах и не Зависит от количества базовых белков. Во всех случаях качество предсказаний несколько выше, когда выбор делается из трех состояний. Од-йако при этом возрастает неопределенность самого предсказания, реальная точность значительно ниже, чем следует из приведенных в Таблице средних значений, из-за большого разброса. Так, при средней ^чности варианта GORII 46,5% (четыре состояния) у ферредоксина Правильно предсказаны 22,2% остатков, цитохрома с - 34,0%, цепи А
Таблица IV 20
Показатели качества методов предсказания (Q3) вторичной структуры глобулярных белков по трем конформациониым состояниям аминокислотных остатков
Авторы метода Год публикации <h
П Чоу и Г Фасман [138, 139] 1974 0,65
Ф. Максфилд, Г Шерага [210] 1976 0,56
Дж. Гарнье, Д. Осгуторп, Б Робсон [207] 1978 0,71
О.Б Птицын, А В. Финкельштейн [211] 1983 0,64
Дж. Гибрат, Дж. Гарнье, Б. Робсон [212] 1987 0,58
Н. Квиан, Т. Седжновский [213] 1988 0,67
Б. Робсон и соавт. [214] 1988 0,66
Дж. Левин, Дж. Гарнье [215] 1988 0,63
Д Кнеллер, Ф. Коэн, Р. Лангридж [216] 1990 0,79
С. Сольцберг, С. Кост [217] 1992 0,65
X. Цханг, Дж. Месиров, Д. Вольтц [218] 1992 0,67
Р Маклин, Дж. Шавлик [219] 1993 0,64
Б. Рост, К. Сандер, Р. Шнейдер [220] 1993 0,71
инсулина - 4,8%. В случае GORIII (51,9%; четыре состояния) структура глюкагона правильно идентифицирована на 17,2%, крамбина - на 37,0%, цепи А инсулина - на 9,5% [209].
В последние годы интерес к поиску простых статистических корреляций между аминокислотной последовательностью и вторичными структурами не ослабевает. По-прежнему предпринимаются попытки создать новые методы предсказания, усовершенствовать предложенные ранее, реанимировать забытые. Принципиальных изменений в развитии этого направления, однако, не происходит. На протяжении вот уже трех десятилетий остается неизменной стратегия поиска, покоящаяся на вере в возможность эмпирическим путем и на основе вторичных структур решить одну из фундаментальных проблем молекулярной биологии. Поэтому неудивительно, что практически неизменной осталась и надежность предсказания. В табл.IV.20 представлены показатели качества алгоритмов, разработанных с 1974 г. по 1993 г. и предсказывающих три конформационных состояния аминокислотных остатков (а-спиральное, Р-структурное и неупорядоченное). В качестве количественной характеристики использован показатель СЬ, равный сумме долей положительных и отрицательных правильных предсказаний трех форм остатков (со + х).
Применение этого показателя не вызывало бы особых возражений, не будь следующих трех обстоятельств. Во-первых, если бы а-спирали, (3-структуры и нерегулярные формы входили в белковые третичные структуры приблизительно в равных долях. Известно, что это условие не соблюдается и среднее содержание спиралей не превышает 30%, [3-склад-чатых листов - 20%, а нерегулярных сегментов - 50%. Во-вторых, если бы оценка показателей качества предсказания трех видов структур делалась не последовательно, а одновременно, т.е. независимо. Несоблюдение обоих условий ведет к тому, что при идентификации а-спиралеи
