Analýza nástrojů pro zjišťování podobnosti terciárních struktur proteinů

Abstract

Porovnání trojrozměrných struktur proteinů má zásadní význam pro molekulární biologii. Jedním z nejvýznamnějších je možnost odvodit funkci neznámého proteinu od strukturně podobného proteinu, jehož funkce je již známá. Nástrojů pro zarovnání struktur existuje celá řada. V rámci této práce bylo vybráno pouze pět z nich, lišících se různými principy výpočtu. Kvalita nástrojů byla ověřena na třech proteinech z hlavních proteinových tříd (all-α, all-β, α/β), které byly zarovnány vůči podmnožině struktur z databáze PDB čítající 2 357 proteinů. Výsledky byly vizualizovány prostřednictvím ROC křivek a nástroje srovnány podle hodnoty ploch pod těmito křivkami (metrika AUC). Podle této metriky byl nejúspěšnějším nástrojem SPALIGN.

Alignment of the three-dimensional structures of proteins is an essential task in bioinformatics. Because there are many tools offering this functionality, only a limited subset of them was chosen for comparison (DALI, LOCK 2, SPALIGN, MUSTANG and CLICK). These tools vary in the principle of calculation. Their performance was measured on three proteins, which represent main protein classes (all-α, all-β, α/β). These proteins were tested against a subset of PDB database containing 2 357 records. The results were visualized by ROC curves and the tools were compared by their area under ROC curve (AUC metric). According to this metric, the best results were obtained for SPALIGN.