Suite y servidor para la evaluación de la estructura de proteínas

Protein Structure Evaluation Suite & Server ( PROSESS ) es un servidor web de libre acceso para la validación de estructuras proteicas . ^{[ 1 ]} Ha sido diseñado en la Universidad de Alberta para ayudar con el proceso de evaluación y validación de estructuras proteicas resueltas mediante espectroscopia de RMN .

La validación de la estructura es un componente particularmente importante del proceso de determinación de estructuras, ya que muchas estructuras proteicas presentan pequeños errores estructurales (como longitudes o ángulos de enlace distorsionados, ángulos de torsión incompatibles o átomos superpuestos) que no se detectan fácilmente mediante inspección visual. En el caso de las estructuras proteicas resueltas por espectroscopia de RMN, donde se generan grandes cantidades de estructuras y donde las imprecisiones en las coordenadas son frecuentes, este problema resulta especialmente acuciante.

La mayoría de los protocolos de validación de estructuras basados ​​en RMN utilizan principalmente datos de NOE ( efecto Overhauser nuclear ), acoplamiento J o acoplamiento dipolar residual ( RDC ) para evaluar o validar estructuras. En particular, intentan evaluar la concordancia entre los NOE, RDC y/o acoplamientos J observados experimentalmente y los calculados. Una buena concordancia entre los parámetros calculados y observados normalmente indica una buena estructura. Otros métodos de validación de estructuras (como ProCheck, MolProbity, ResProx y VADAR ) se centran en la medición de datos de coordenadas, en lugar de datos experimentales, para evaluar la calidad de la geometría del enlace o del ángulo de torsión. PROSESS es único entre los servidores de validación de estructuras, ya que evalúa tanto la calidad de las coordenadas como la calidad de los datos experimentales.

PROSESS también puede utilizar desplazamientos químicos de RMN (así como NOE) para evaluar o validar estructuras proteicas. Los desplazamientos químicos son observables de RMN fáciles de medir con gran precisión que proporcionan mucha información sobre la estructura y la dinámica de las proteínas (véase Predicción de desplazamientos químicos de proteínas). Específicamente, PROSESS evalúa la concordancia entre los desplazamientos químicos observados y los desplazamientos químicos de RMN de HA, CA, CB, N, C y HN predichos por ShiftX. ^{[ 1 ]}

Además de su capacidad para validar estructuras mediante desplazamientos químicos, PROSESS también verifica muchos otros parámetros de la estructura proteica, incluyendo la calidad de los enlaces covalentes, los enlaces no covalentes y el empaquetamiento atómico, la calidad del ángulo de torsión y la calidad del efecto NOE (es decir, la concordancia del modelo con las restricciones de distancia basadas en NOE). En el proceso de evaluación y validación de PROSESS se utilizan un total de 8 programas diferentes (véanse los subprogramas de PROSESS a continuación).

PROSESS puede procesar modelos de rayos X de cadena simple, modelos de rayos X de cadena múltiple, conjuntos de RMN de cadena simple y conjuntos de RMN de cadena múltiple de proteínas monoméricas y multiméricas. Además de validar estructuras de proteínas por RMN, PROSESS puede utilizarse para validar o evaluar cualquier modelo de proteína, independientemente del método de resolución (rayos X, RMN, modelado comparativo, etc.).

PROSESS genera un informe detallado y visualmente atractivo de validación de la estructura, que incluye tablas, imágenes codificadas por colores y gráficos o diagramas de barras. Muchas de las tablas contienen hipervínculos integrados a detalles o explicaciones adicionales. Para la mayoría de sus gráficos y diagramas, PROSESS utiliza un esquema de color RAG (rojo, ámbar, verde) para indicar la calidad de los diferentes parámetros estructurales de la proteína (en su conjunto), de los distintos miembros del conjunto estructural, de residuos específicos y de átomos específicos. Los diferentes tonos de rojo indican problemas graves, los distintos tonos de amarillo o ámbar indican problemas potenciales y los distintos tonos de verde indican que el modelo de proteína o sus residuos/átomos están libres de problemas. A cada color se le asigna un número (del 0 al 9, donde 0 representa un resultado deficiente y 9 un resultado excelente) para que la evaluación de la calidad de la estructura sea más cuantificable. Los índices de calidad y las escalas de color de calidad de PROSESS se han diseñado específicamente para ayudar a los biólogos no estructurales a comprender de forma más fácil y rápida los informes de validación de la estructura de las proteínas. 

1. Archivo PDB (obligatorio)
2. Secuencia de proteínas en formato FASTA (opcional)
3. Restricciones de distancia en formato XPLOR-NIH (opcional)
4. Desplazamientos químicos de RMN en formato BMRB NMR-STAR 2.1 (opcional)

1. calidad del enlace covalente;
2. Calidad no covalente/de embalaje;
3. Calidad del ángulo de torsión;
4. Calidad del desplazamiento químico (es decir, concordancia del modelo con los desplazamientos químicos de RMN)
5. Calidad de NOE (es decir, concordancia del modelo con las restricciones de distancia basadas en NOE).

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