Предсказание сайтов связывания белка с ДНК

Методы in silico предсказания укладки белка могут раскрыть специфичность данной белковой последовательности к ДНК. Такие подходы особенно перспективны, так как открывают путь к рациональному дизайну новых регуляторных молекул.

Изучение специфичности белок-ДНК взаимодействий важно для анализа и предсказания ген-регуляторных сетей, управляющих ключевыми биологическими процессами. Структурные подходы становятся всё более многообещающими, поскольку могут предсказывать ранее не обнаруженные сайты связывания.

Целью европейского проекта PROTDNABINDSPEC было расширить знания о режимах связывания белка с ДНК. План состоял в использовании методов структурной биоинформатики для предсказания структуры и специфичности ДНК-связывающих белков, с фокусом на нативно неупорядоченных белковых регионах. Эти регионы состоят из гибких сегментов, которые не принимают фиксированной конформации в нативном состоянии, но укладываются при связывании.

Для этого учёные смоделировали энергию взаимодействия между различными аминокислотами и нуклеотидами. Эти статистические потенциалы были интегрированы в Fragfold — одну из первых фрагментных платформ для предсказания укладки молекул. Сгенерированные комплексы планировалось использовать для предсказания сайтов связывания с ДНК в геномах.

Ожидается, что результаты проекта PROTDNABINDSPEC улучшат понимание макромолекулярных взаимодействий, позволят аннотировать геномные последовательности и помогут будущим исследованиям в системной биологии.