Структурна класификација на белковините

SCOP
Содржина
Опис	Структурна класификација на белковините
Контакт
Истраж. центар	Лабораторија за молекуларна биологија
Автори	Alexey G. Murzin, Steven E. Brenner, Tim J. P. Hubbard, и Cyrus Chothia
Воведена	1994
Пристап
Мреж. место	http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/
Алатки
Разно

Структурната класификација на белковините (анг. Structural Classification Оf Proteins database - SCOP) е база на податоци која содржи мануелна класификација на белковинските структурни домени врз основа на сличностите во структурата и аминокиселинската низа. Мотивацијата за оваа класификација е да се утврди еволутивниот однос помеѓу белковините . Белковините со иста структура, но со мала сличност во низите или функцијата, се класифицирани во истото белковинско натсемејство, а се претпоставува дека имаат многу далечен заеднички предок. Белковините со иста структура и со значителна сличност во низите и/или функцијата, се класифицирани во истото белковинско семејство, а се претпоставува дека имаат поблизок заеднички предок.

SCOP базата на податоци е слободно достапна на интернет. Таа била создадена во 1994 година во Центарот за белковинско инженерство (анг. Centre for Protein Engineering, CPE) и Лабораторијата за молекуларна биологија (анг. Laboratory of Molecular Biology) во Кембриџ, Обединетото Кралство.^[1] Сè до нејзиното затворање во 2010 година, таа била одржувана од страна на Алексеј Г. Мурзин и неговите колеги во Центарот за белковинско инженерство и потоа во Лабораторијата за молекуларна биологија.^[2]^[3]^[4] Во јануари 2014 година, работата на SCOP била прекината и последната официјална верзија на SCOP е 1.75 (објавена во јуни 2009 година). Прототипот на новата база на податоци Структурна класификација на белковините 2 (SCOP2) е јавно достапен. SCOP2 има нов приод кон класификацијата на белковините, кој суштински е различен од SCOP, но ги задржува најдобрите одлики на SCOP.

Слично на базите на податоци CATH и Pfam, SCOP ги класифицира поединечните структурни домени на белковините, а не целите белковински молекули, кои во својот состав може да поседуваат повеќе различни структурни домени.

Хиерархиска организација

Изворот на белковински структури е PDB (од анг. Protein Data Bank - банка на податоци за белковини). Единицата за класификација на структурите во SCOP е белковинскиот домен. Она што авторите на SCOP мислат под поимот „домен“ е искажано во нивната изјава дека малите белковини и повеќето средно големи белковини поседуваат само еден домен,^[5] и со забелешката дека на човековиот хемоглобин,^[6] кој има α₂β₂ структура, му се доделуваат два SCOP домени, еден за α и еден за β подединицата.

Формите на домените се нарекува „склопови“ (анг. folds) во SCOP. Домените кои припаѓаат на истиот склоп ги имаат истите главни вторични структурни елементи, во истиот аранжман и со истите тополошки врски. Во SCOP верзијата 1.75 наведени се 1195 склопови. Дадени се и кратки описи за секој од склоповите. Склопот на кој припаѓа еден домен се утврдува со инспекција, а не со софтвер.

Нивоата на SCOP се:

Класа: типови на склопови, на пример, бета плочи. Тука спаѓаат структури со сличен состав на вторични структурни елементи, но различни третични структури. Немаат заедничко еволутивно потекло.
Склоп: различните форми на домени во рамките на една класа.
Натсемејство: домените во рамките на еден склоп се групирани во натсемејства, кои имаат далечен заеднички предок.
Семејство: домените во рамките на едно натсемејство се групирани во семејства, кои имаат поскорешен заеднички предок. Услов е да имаат или минимум 30% идентични низи или 15% идентични низи и идентична функција.
Белковински домен: домените во рамките на една фамилија се групирани во белковински домени.
Видови: домените во рамките на „белковинските домени“ се групирани според видовите на организми кај кои се среќаваат.
Домен: дел од белковина. За едноставни белковини, тоа може да претставува целата белковина.

Споредба со другите класификациони системи

Класификацијата во SCOP базата на податоци е повеќе зависна од мануелни одлуки отколку од полуавтоматизирана класификација, како што се среќава кај CATH. За да се одлучи дали одредени белковини се еволутивно сродни и поради тоа треба да бидат класифицирани во истото натсемејство се користи човечка експертиза. Друга база на податоци, FSSP (анг. Families of Structurally Similar Proteins database), е потполно автоматизирана (вклучува и редовни автоматски ажурирања), но не нуди класификација на белковините, давајќи му на корисникот можност самиот да донесува заклучоци.

Наследници на SCOP

До 2009 година, оригиналната SCOP база на податоци мануелно класифицирала 38.000 белковини од PDB во строго хиерархиска структура. Меѓутоа, ограничената автоматизација на класификацијата на SCOP не можела да го следи забрзаното темпо на новообјавените белковински структури, што довело до несеопфатна база на податоци. Базата на податоци Structural Classification of Proteins extended (SCOPe) била објавена во 2012 година со многу поголема автоматизација на истиот хиерархиски систем и е целосно компатибилна со SCOP. Во 2014 година, повторно била воведена мануелната испекција во SCOPe за да се одржи точноста. До февруари 2015 година, SCOPe 2.05 имала класифицирано 71.000 од вкупно 110.000 PDB записи.^[7]

SCOP2 е прототипски класификационен систем кој има за цел повеќе да ја интегрира еволутивната комплексност својствена за еволуцијата на белковинските структури. Затоа не станува збор за едноставна хиерархија, туку мрежа која ги поврзува белковинските натсемејства и прикажува структурни и еволутивни односи како што се кружни пермутации, соединување на домени и распаѓање на домени. Следствено, домените не се разделени со строги фиксни граници, туку се дефинирани според нивните врски со најсличните други структури. До февруари 2015 година, прототипот SCOP2 има класифицирано 995 PDB записи.^[7]

Поврзано

Наводи

↑ Andreeva, A.; Howorth, D.; Chandonia, J. -M.; Brenner, S. E.; Hubbard, T. J. P.; Chothia, C.; Murzin, A. G. (2007). „Data growth and its impact on the SCOP database: New developments“. Nucleic Acids Research. 36 (Database issue): D419–D425. doi:10.1093/nar/gkm993. PMC 2238974. PMID 18000004.
↑ Hubbard, T. J.; Ailey, B.; Brenner, S. E.; Murzin, A. G.; Chothia, C. (1999). „SCOP: A Structural Classification of Proteins database“. Nucleic Acids Research. 27 (1): 254–256. doi:10.1093/nar/27.1.254. PMC 148149. PMID 9847194.
↑ Lo Conte, L.; Ailey, B.; Hubbard, T. J.; Brenner, S. E.; Murzin, A. G.; Chothia, C. (2000). „SCOP: A Structural Classification of Proteins database“. Nucleic Acids Research. 28 (1): 257–259. doi:10.1093/nar/28.1.257. PMC 102479. PMID 10592240.
↑ Andreeva, A.; Howorth, D.; Brenner, S. E.; Hubbard, T. J.; Chothia, C.; Murzin, A. G. (2004). „SCOP database in 2004: Refinements integrate structure and sequence family data“. Nucleic Acids Research. 32 (90001): D226–D229. doi:10.1093/nar/gkh039. PMC 308773. PMID 14681400.
↑ Murzin, A. G.; Brenner, S.; Hubbard, T.; Chothia, C. (1995). „SCOP: A structural classification of proteins database for the investigation of sequences and structures“ (PDF). Journal of Molecular Biology. 247 (4): 536–540. doi:10.1016/S0022-2836(05)80134-2. PMID 7723011. Архивирано од изворникот (PDF) на 2012-04-26.
↑ PDB: 2DN1 ; „1.25 Å resolution crystal structures of human haemoglobin in the oxy, deoxy and carbonmonoxy forms“. J. Mol. Biol. 360 (3): 690–701. July 2006. doi:10.1016/j.jmb.2006.05.036. PMID 16765986.
↑ ^7,0 ^7,1 „What is the relationship between SCOP, SCOPe, and SCOP2“. scop.berkeley.edu. Посетено на 2015-08-22.

Надворешни врски

Structural Classification of Proteins (англиски)
Structural Classification of Proteins extended - Поавтоматизираниот наследник на SCOP (англиски)
Structural Classification of Proteins 2 Архивирано на 21 септември 2015 г. - Прототип на нов нехиерархиски класификационен систем со подетална репрезентација на комплексни еволутивни односи (англиски)
SUPERFAMILY - Библиотека на HMM (скриени модели на Марков) кои ги претставуваат SCOP натсемејствате и база на податоци за анотации за комплетно секвенционирани организми (англиски)
Protein Structure Classification - поглавје од книга кое во детали ги опишува различните класификации на белковините (англиски)