Поиск

Ресурс предоставляет возможность поиска структурных мотивов двумя способами.

Способ 1. Поиск выполняется через поисковую строку, доступную на каждой странице сайта. В этой строке можно осуществлять поиск мотива по уникальном коду белка (UniProt ID), по уникальному коду PDB структуры белка (PDB ID), источниками которых являются внешние базы данных (RCSB PDB, https://www.rcsb.org/; Uniprot KB, https://www.uniprot.org/) и аминокислотной последовательности (FASTA, однобуквенный код)

Способ 2. Расширенный поиск. Доступен с формы расширенного поиска, страница «Структурные мотивы». В этой форме доступен поиск по всем аннотированным и загруженным в базу параметрам мотивов.

Параметры, по которым может быть выполнен расширенный поиск, классифицированы на три блока:

1. Строковые, в том числе последовательность FASTA, название белка, функция белка и др. Поиск осуществляется по совпадению с введенной строкой. Не обязательно вводить полное значение поля: можно указать только фрагмент поиска, для которого будут выполнен отбор структурных мотивов, для которых в искомом параметре содержится указанный фрагмент поиска. Например, если в поле «Организм» указать «coli», то будут отобраны мотивы белков, найденных в организмах «Colias eurytheme», «Escherichia coli», «Yersinia enterocolitica» и др.
2. Числовые, в том числе разрешение структуры белка (экспериментальные данные), локус мотива (номера аминокислотных остатков начала и конца мотива), длина структурного мотива. Поиск возможен для выбранного диапазона значений. Подсказки в полях соответствуют минимальному и максимальному значению величины параметра по всей базе данных.
3. Выбором из выпадающего списка, в том числе тип структурного мотива, источник структур белка, тип эксперимента. Возможен выбор одного значения из списка, предусмотренного для параметра поиска.

При указании значений поиска для нескольких параметров, то отбор проводится только по мотивам белка, которые соответствуют всем заданным значениям параметров одновременно. У каждого параметра поиска отображается чек-бокс («галочка»). При выборе параметра («галочка») данное поле отобразится в таблице результатов поиска. При этом поиск по заданному для параметра значению выполняется вне зависимости от того, отобразится ли значение поля (в случае, если «галочка» присутствует) в итоговой таблице или нет (в случае, если «галочка» отсутствует).

Название параметра сопровождается иконкой со знаком вопроса. При наведении курсора на эту иконку появляется всплывающая подсказка, содержащая более подробное описание параметра поиска. Поиск выполняется по кнопке «поиск» под блоком параметров фильтра либо по нажатию клавиши Enter, когда курсор стоит в любом из полей ввода.

Представление результатов поиска

Результаты поиска отображаются в виде таблицы. Таблица содержит параметры мотивов, соответствующих критериям поиска. В таблице отображаются только те параметры, для которых установлены чек-боксы («галочка»), указывающие, что параметр должен быть включен в таблицу

В заголовке таблицы можно поменять фильтр к любому из отображаемых параметров и задать сортировку по возрастанию (от А до Я) или по убыванию. Задать сортировку можно только для отображаемого поля. Ряд полей в таблице результатов поиска являются ссылками на внешние ресурсы: Uniprot ID (позволяет перейти на индивидуальную карточку белка в Uniprot KB), ID эксперимента (позволяет перейти на карточку трехмерной структуры в RCSB PDB или Alphafold, в зависимости от источника данных) и ID Таксона (позволяет перейти на карточку организма в таксономической базе данных NCBI). Ссылки открываются в новой вкладке браузера. В крайнем правом столбце таблицы содержится ссылка «3D вид», по клику на которую открывается индивидуальная карточка мотива.

В случае, если результатов поиска много, то таблица разбивается на страницы. Над заголовком таблицы или внизу под таблицей, можно задать количество строк, которые отображаются на одной странице, выбрав один из вариантов: 30, 60, 90, 120, 150, 180 или 210. При выборе значения, таблица автоматически обновится, отобразив страницу указанного размера.

Под таблицей расположен блок для постраничной навигации, на котором можно выбрать страницу для перехода: предыдущую, следующую, последнюю или по номеру страницы.

Над таблицей расположены кнопки, которые позволяют:

• показать или скрыть блок параметров поиска;
• сбросить фильтры поиска;
• развернуть таблицу результатов поиска на всю ширину экрана.
  

Карточка структурного мотива белка

Карточка мотива состоит из следующих основных элементов:

• Блок вкладок для запуска сервиса молекулярной динамики, посттрансляционного модифицирования и аминокислотных замен;
• Трехмерное представление мотива с помощью системы просмотра NGL Viewer. Предусмотрены возможности просмотра мотива белка автономно, так и в составе цепи белка и в целом белке (если в белке больше одной цепи). Мотив белка в таком представлении отображается зеленым цветом. Цепь, в которую входит мотив, отображается светло-серым цветом. Остальные цепи белка – темно-серым цветом;
• Кнопка  «Скачать» слева от окна 3D-просмотра позволяет скачать отображаемый мотив в формате «.pdb»;
• Список параметров мотива отображается в виде таблицы с двумя столбцами, в которой отображаются параметры, по которым выполняется поиск мотиваю
  

Сервис посттрансляционной модификации белков

Расчетные сервисы платформы PSSKB Ресурс psskb.org предоставляет возможность проведения следующих вычислений:

1. Сервис расчета молекулярной динамики;

2. Сервис расчета посттрансляционных модификаций;

3. Сервис расчета аминокислотных замен.

Молекулярная динамика может быть выполнена только для мотива белка.

Сервис расчета посттрансляционных модификаций выполняет изменение структуры целого белка после добавления модифицирующей группы с последующим расчетом релаксации белка для исходной и модифицированной структуры (по отдельности).

Также сервис предоставляет возможность проведение молекулярно-динамического эксперимента для структурного мотива, включающего модифицирующую группу. В последнем случае выполняется введение в структуру белка модифицирующей группы и релаксация всей цепи белка, следующим этапом выполняются два молекулярно-динамических расчета: для мотива, экстрагированного из не модифицированной цепи после релаксации и для мотива, экстрагированного из модифицированной цепи после релаксации. В отчете о выполненных измерениях отображаются результаты всех трех экспериментов.

Сервис доступен с карточки мотива, на вкладке «Модификации».

Форма представлена тремя компонентами:

1. Таблица с ранее запущенными расчетами для выбранной структуры. Отображается только если для мотива ранее был запущен хотя бы один расчет. Содержит следующие поля:
   локус, или номер аминокислотного остатка в белковой цепи, который модифицируется;
   • исходная аминокислота: трехбуквенное обозначение модифицируемого аминокислотного остатка;
   • обозначение модифицированного аминокислотного остатка: трех- или четырехбуквенное обозначение модифицированной аминокислоты;
   • расчет молекулярной динамики: устанавливается символ «✓» если для данной модификации был запрошен расчет молекулярной динамики;
   • статус: шаг процесса расчета;
   • отчет: для успешно завершившихся расчетов, в этом столбце отображается ссылка на отчет о выполнении расчета. Формы отчетов, создаваемых сервисами, рассмотрены ниже.
2. Поле выбора аминокислоты содержит полный перечень всех аминокислот в цепи белка с трехбуквенными обозначениями и последовательными номерами. В качестве номеров остатков используются индексы, полученные из исходного файла с трехмерной структурой белка. В этих исходных файлах нумерация в зависимости от экспериментальной структуры может начинаться не только с 1, но и с любого произвольного числа, в том числе отрицательного.
   • Блок выбора модификации. Каждая аминокислота содержит выпадающий список с доступными для модификациями. Если из списка выбрать вариант аминокислоты для замены, в блоке дополнительно отобразятся
   • выпадающий список с выбранной модификацией;
   • флаг («галочка») «Выполнить расчет молекулярной динамики»;
   • кнопка «Запросить расчет», при нажатии на которую инициируется запуск расчета модификации и (если выбрано) молекулярной динамики;
   • блок с отображением химической формулы и описания модификации.

Поскольку аминокислотные замены могут влиять на распределение энергии белка на достаточно удаленном расстоянии от локуса замены (в ряде случаев наблюдаются изменения целого белка), сервис позволяет выбрать для замены любую аминокислоту в цепи, не только находящуюся внутри исследуемого мотива, но и за его пределами. Данная возможность позволяет оценить влияние модификации аминокислотного остатка за пределами исследуемого структурного мотива на этот мотив. Запуск инициируется по нажатию на кнопку «Запросить расчет».

Также в ряде случаев для подтверждения запуска требуется пройти проверку для защиты от атак на инфраструктуру («Captcha») перед тем, как появится возможность запустить выполнение расчета. Данное мероприятие безопасности необходимо, поскольку сервис находится в публичном доступе и возможно заполнение очереди сервиса ненужными расчетами.

После запуска расчета, новый запрос появляется в таблице расчетов и сообщение, содержащее информацию о количестве задач в очереди и ожидаемом времени выполнения задачи.

Сервис молекулярно-динамических расчетов

Сервис предоставляет возможность выполнения молекулярно-динамических экспериментов для оценки изменения геометрических свойств структурного мотива белка. Сервис может быть использован как для расчета стабильности модифицированного мотива или мотива с аминокислотной заменой, так и для расчета стабильности немодифицированного мотива, помимо сервисов модификации и АК замен.

Сервис для немодифицированных мотивов доступен с карточки мотива, на вкладке «Молекулярная динамика».

Форма состоит из двух элементов:

1. Таблица с ранее запущенными расчетами молекулярной динамики. Отображается таблица в случае, если хотя бы одна задача на проведение молекулярно-динамического эксперимента для этой структуры была решена. Таблица содержит:
   • время молекулярно-динамической симуляции в пикосекундах;
   • температуру системы при молекулярно-динамической симуляции в градусах Кельвина;
   • статус расчета (аналогично таблице со списком отчетов по ПТМ/АК заменам);
   • ссылку на отчет для завершенных расчетов. Формы расчетов описаны ниже.
2. Кнопка «Запустить расчет». Инициирует выполнение расчета молекулярной динамики.