Ha ismerem egy fehérje primer szerkezetét, mennyire pontosan tudom meghatározni annak tercier szerkezetét számítógépes szimulációval?

A válasz nagymértékben függ az adott szerkezet komplexitásától, és az őt összetartó erők jellegétől. A másodlagos szerkezeteket elég jól lehet prediktálni, a doménhatárokat szintén, eléggé jól meg tudjuk mondani hasonlóság alapján, hogy az adott fehérje szerkezete milyen családba tartozik: b-hordó, 7Tm stb. Ha megvan a másodlagos szerkezet, ismerjük a domént, akkor azért elég jól el lehet sakkozgatni a másodlagos szerkezeti elemekkel. Viszont a finom szerkezet megtalálása nagyon nehéz. Fleg az elektrosztatikus kölcsönhatások vannak annyira egyszerűsítve, amik sok esetben lehetetlenné teszik a globális energiaminimum megtalálását. Mik ezek a problémák: van cut-off: a számítások hatásfokának növelése miatt nem vesznek figyelembe kölcsönhatásokat bizonyos távolságokon túl. Az elektrosztatikus kölcsönhatás erőssége függ a közegtől, amit a dielektromos együttható ír le. Viszont az együttható értéke más és más a fehérje felületén, mint a fehérje belsejében, illetve a környező töltéssűrűségtől is függ. Ezzel nem számolnak az MD modellek. Ennek ellenére egyre jobbak vagyunk, vannak olyan versenyek, ahol de-novo fehérjék szerkezetét kell meghatározni, és a verseny végén összehasonlítják az eredményeket az addig ismeretlen kísérletes adatokkal. [link]

Előbb azt írtam, hogy a szerkezet végső finomhangolása nehéz, de valójában nemcsak azzal van a probléma. Sok esetben a jósló programok beleesnek lokális energia gödrökbe, amiből nem tudnak kimászni, vagy a véletlenül mintavételezett szerkezeti sokaság nem tartalmazza a megfelelő elemeket. Ilyenkor szívás van. Sok esetben ezen az emberi szem segíthet: egy hozzáértő egy pillanat alatt el tudja dönteni, hogy egy alfahélix rossz helyen van, és manuálisan "átbillentheti" egy kedvezőbb konformációba. Van egy ilyen közösségi kezdeményezés, ahol emberek és csapatok versenyeznek, hogy nem számítógép által, hanem manuálisan ki tudja összerakni az energetikailag legkedvezőbb szerkezetet. [link]

Ha tényleg csak a szekvenciát ismered, gyakorlatilag semennyire. Nem úgy értve, hogy nem tökéletes, hanem szó szerint semennyire: az eredménynek 99%-ban a leghalványabb köze sem lesz a valós tercier szerkezethez.

[link]

Ha a szócikket elolvasod, láthatod, hogy nagyon kevés fehérjére értek el kisebb-nagyobb eredményeket, iszonyatos számítási kapacitás ráfordításával.

A gyakorlatban általában homológiai modellezés alapján becsülik a fehérjék térszerkezetét. Olyan homológ fehérjéket keresnek, amelyeknek ismert a kristályszerkezete, majd trükkös módszerekkel megpróbálják a lehető legjoban ráilleszteni a te fehérjédet a szekvenciája (és a becsült szekunder szerkezete) alapján. Utána pedig többféle technikával "kiveszik" a homológ és az ismeretlen fehérje közti képzeletbeli kapcsokat, és hagyják, hogy a fehérjéd "kirúgja magát". Aztán virtuálisan elkezdik toszogatni, és megnézik, hogy mely konformáció tűnik a legstabilabbnak.

Az előttem szólóval kell egyetértenem. az aminosav sorrend ismeretében még sansztalan a térszerkezet meghatározása. Ha N az aminosav elemek száma, a lehetséges konformációk száma 3exp(n-1)

Gyakorlatilag sansztalan (a világ és két nap)egy hosszabb fehérje térszerkezetének ilymódon való összerekása.