1. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, Москва 2. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия
Распознавание сайтов фосфорилирования в белках необходимо для реконструкции регуляторных процессов в живых системах. Эта задача осложняется тем, что мотивы фосфорилирования в аминокислотных последовательностях вырождены. Для повышения эффективности предсказания часто используют дополнительные дескрипторы, которые должны отражать физико-химические свойства сайт-содержащих участков. Мы оценили целесообразность такого подхода, применив структурное описание пептидных сегментов с помощью молекулярных дескрипторов MNA. Было проведенo сравнительное тестирование с использованием прогностического метода PASS и двух типов входных данных – наборов MNA-дескрипторов, описывающих пептиды как химические структуры, и буквенных символов, характеризующих аминокислотные последовательности этих же пептидов. Обучающие выборки были классифицированы в соответствии с установленным типом модифицирующего фермента (протекинкиназы). Полученные при валидации прогноза оценки точности для разных классов субстратов существенно различались при использовании как буквенных, так и молекулярных дескрипторов. В случае буквенного описания точность прогноза в меньшей степени зависела от длины анализируемых пептидных сегментов в обучающей выборке, тогда как при структурном описании точность определялась размерами пептидов и характеристикой (уровнем) MNA-дескрипторов. Наибольшая точность прогноза специфичности к различным семействам протеинкиназ достигалась при разных размерах молекулярных фрагментов, покрываемых дескрипторами соответствующих уровней. Это, по-видимому, отражало структурные различия в окружении сайтов, модифицируемых протеинкиназами того или иного типа. Применение молекулярных дескрипторов обеспечило результаты прогноза, сопоставимые по точности с результатами, полученными при традиционном буквенном описании. Точность прогноза при высоких значениях меньше зависела от способа описания сайт-содержащих пептидов. В то же время, использование MNA-дескрипторов позволило достигнуть большей точности там, где буквенное описание не обеспечивало приемлемой точности.
Карасев Д.А., Савосина П.И., Соболев Б.Н., Филимонов Д.А., Лагунин А.А. (2017) Использование молекулярных дескрипторов для распознавания сайтов фосфорилирования в аминокислотных последовательностях. Биомедицинская химия, 63(5), 423-427.
Карасев Д.А. и др. Использование молекулярных дескрипторов для распознавания сайтов фосфорилирования в аминокислотных последовательностях // Биомедицинская химия. - 2017. - Т. 63. -N 5. - С. 423-427.
Карасев Д.А. и др., "Использование молекулярных дескрипторов для распознавания сайтов фосфорилирования в аминокислотных последовательностях." Биомедицинская химия 63.5 (2017): 423-427.
Карасев, Д. А., Савосина, П. И., Соболев, Б. Н., Филимонов, Д. А., Лагунин, А. А. (2017). Использование молекулярных дескрипторов для распознавания сайтов фосфорилирования в аминокислотных последовательностях. Биомедицинская химия, 63(5), 423-427.
Список литературы
Manning G., Whyte D.B., Martinez R., Hunter T., Sudarsanam S. (2002) Science, 298(5600), 1912-1934. CrossRef Scholar google search
Song J., Wang H., Wang J., Leier A., Marquez-Lago T., Yang B., Zhang Z., Akutsu T., Webb G.I., Daly R.J. (2017) Sci. Rep., 7, 6862. CrossRef Scholar google search
Filimonov D., Poroikov V., Borodina Yu., Gloriozova T. (1999) J. Chem. Inf. Comput. Sci., 39, 666-670. CrossRef Scholar google search
Filimonov D.A., Poroikov V.V. (2008) in: Chemoinformatics Approaches to Virtual Screening (Varnek A., Tropsha A., eds.) RSC Publishing: Cambridge, pp. 182-216. CrossRef Scholar google search