Capire le strutture e le interazioni delle proteine è necessario per comprendere i loro meccanismi e, quindi indispensabile, per una comprensione completa dei processi vitali a livello molecolare. Attualmente, più di 7 milioni di casi di proteine raggiungono una precisione di una risoluzione media NMR o sequenze che sono depositate nel database UniProtKB/TrEMBL ma solo 50'000 di loro hanno sperimentato/sperimentalmente risolto le strutture. L'elevata domanda della communità per strutture proteiche ha piazzato la predizione di strutture proteiche basata sul computer, l'unico mezzo per risolvere il problema, in una posizione cruciale senza precedenti.
Tuttavia, la predizione della struttura delle proteine richiede enormi tempi di calcolo. Per istanza, rifinitura, i metodi principali per la predizione della struttura delle proteine consumano tanto tempo perché la sequenza di interrogazione deve essere allineata a tutte le sagome del database. Il calcolo volontario è assolutamente una grossa opportunità per la predizione della struttura delle proteine.
Questa applicazione (SCThread) ha implementato un effettivo metodo di filettatura basato sul fenomeno del short-cut. Lo short-cut è frequentemente osservato quando due strutture proteiche simili sono allineate l'una col'altra. Per queste paia, esistono dei metodi di filettatura che falliscono sempre l'identificazione delle loro strutture proteiche simili con la conseguenza che non possono ottenere l'allineamento ottimale. Il loro metodo progetta una nuova funzione di punteggio che prende in considerazione gli short-cut. Nel frattempo, un algoritmo di programmazione dinamico può essere utilizzato per derivare la soluzione ottimale nella funzione punteggio. Comparando questo con altri metodi di filettatura, il loro metodo può migliorare notevolmente l'accuratezza dell'allineamento sulle coppie di short-cut ed inoltre funziona bene anche sugli esempi non short-cut.
Una prossima generazione di SCThread chiamato ThreeThread è in sviluppo in questo momento e si aspettano che venga messo online prima di dicembre 2011.
Progressi
Grazie a tutti! Hanno ottenuto degli ottimi risultati sulle proteine rilasciate recentemente.
Risultati su 5 proteine rilasciate nel CASP9 (10-12-2010)
| Template | Proteina | Lunghezza template | Lunghezza proteina | Punteggio totale | Punteggio TM | GDT-TS |
| 2nv9a | T0515 | 371 | 365 | -8187.3 | 0.7210 | 0.4863 |
| 1udda | T0516 | 215 | 229 | -7608.84 | 0.8306 | 0.6943 |
| 1ab8a | T0520 | 177 | 189 | -4071.72 | 0.5800 | 0.4894 |
| 1y23a | T0522 | 139 | 134 | -2502.79 | 0.5720 | 0.5149 |
| 1wa9a | T0523 | 317 | 120 | -2092.76 | 0.5931 | 0.5521 |
Grazie al contributo di tutti i volontari che supportano CAS@home, il team SCThread ha pubblicato un articolo su BMC Structural Biology nel 2011 basato sui risultati elaborati. (Research Incorporating Ab Initio energy into threading approaches for protein structure prediction : Mingfu Shao, Sheng Wang, Chao Wang, Xiongying Yuan, Shuai Cheng Li, Weimou Zheng, Dongbo Bu BMC Bioinformatics 2011, 12(Suppl 1):S54).
Sovrapposizione della struttura nativa della T0515 ed il loro modello
