Что такое ПКАД и какую информацию она содержит. Как используется база данных ПКАД. Какие типы данных включены в ПКАД. Как получить доступ к базе данных ПКАД. Почему ПКАД важна для исследований белков.
Что такое база данных ПКАД и зачем она нужна
ПКАД (pKa Database) — это база данных, содержащая экспериментально измеренные значения pKa ионизируемых групп в белках. pKa — это отрицательный логарифм константы диссоциации кислоты, который характеризует способность молекулы отдавать протон. Знание значений pKa критически важно для понимания многих биологических процессов на молекулярном уровне.
Основные цели создания базы данных ПКАД:
- Собрать в одном месте экспериментальные данные по pKa белковых остатков из литературы и других баз данных
- Предоставить исследователям удобный доступ к этим данным для анализа и использования в работе
- Создать эталонный набор данных для разработки и улучшения методов предсказания pKa
- Способствовать более глубокому пониманию электростатических свойств белков
Какую информацию содержит база данных ПКАД
База данных ПКАД включает следующие основные типы информации:
- Экспериментально измеренные значения pKa для 1350 остатков в 157 белках дикого типа
- Данные pKa для 232 остатков в 45 мутантных белках
- Информация о методах измерения pKa
- Ссылки на оригинальные публикации с экспериментальными данными
- Структурная информация о белках (PDB коды)
- Аминокислотные последовательности белков
Большинство значений pKa в базе относятся к остаткам аспарагиновой кислоты (Asp), глутаминовой кислоты (Glu), гистидина (His) и лизина (Lys), так как эти аминокислоты наиболее часто ионизируются при физиологических значениях pH.
Как получить доступ к базе данных ПКАД
Существует несколько способов доступа к данным ПКАД:
- Через веб-интерфейс по адресу http://compbio.clemson.edu/pkad
- Скачивание полной базы данных в виде текстового файла
- Программный доступ через API (если предусмотрен разработчиками)
Веб-интерфейс позволяет выполнять поиск и фильтрацию данных по различным параметрам, таким как тип аминокислоты, название белка, PDB код и другие. Это удобно для быстрого анализа небольших наборов данных.
Скачивание полной базы данных дает возможность проводить масштабный анализ и интеграцию данных ПКАД в собственные исследовательские инструменты.
Как используются данные из ПКАД в исследованиях
Данные из базы ПКАД находят широкое применение в различных областях биохимии и структурной биологии:
- Разработка и валидация методов предсказания pKa белковых остатков
- Исследование механизмов ферментативного катализа
- Анализ pH-зависимости белок-белковых взаимодействий
- Моделирование pH-зависимого сворачивания белков
- Оптимизация условий для кристаллизации белков
Наличие надежных экспериментальных данных позволяет проверять и улучшать теоретические модели и вычислительные методы в этих областях.
Преимущества и ограничения базы данных ПКАД
Основные преимущества ПКАД:
- Большой объем экспериментальных данных в одном месте
- Тщательная проверка и курирование данных
- Удобный веб-интерфейс для поиска и анализа
- Интеграция с другими базами данных по структуре белков
Ограничения ПКАД:
- Неравномерное покрытие разных типов белков и аминокислот
- Ограниченное количество данных для мутантных белков
- Отсутствие данных для некоторых редких ионизируемых групп
Несмотря на эти ограничения, ПКАД остается наиболее полным и надежным источником экспериментальных данных по pKa белковых остатков.
Перспективы развития базы данных ПКАД
Разработчики ПКАД планируют дальнейшее развитие и расширение базы данных:
- Добавление новых экспериментальных данных по мере их появления в литературе
- Расширение охвата различных классов белков
- Интеграция с базами данных по структуре и функциям белков
- Разработка инструментов для статистического анализа данных
- Улучшение пользовательского интерфейса и функций поиска
Эти улучшения сделают ПКАД еще более ценным ресурсом для исследователей, работающих в области структурной биологии и биофизики белков.
Роль ПКАД в развитии методов предсказания pKa
Одно из важнейших применений базы данных ПКАД — разработка и совершенствование вычислительных методов предсказания pKa белковых остатков. Почему это так важно?
- Экспериментальное определение pKa трудоемко и не всегда возможно
- Предсказание pKa позволяет быстро анализировать большие наборы белков
- Точные методы предсказания необходимы для моделирования pH-зависимых свойств белков
ПКАД предоставляет эталонный набор данных для оценки точности различных методов предсказания. Это позволяет выявлять сильные и слабые стороны существующих подходов и направлять их дальнейшее улучшение.
P-CAD
Мощная система автоматизированного проектирования печатных плат радиоэлектронных и вычислительных устройств.
Программа способна выполнить весь цикл разработки печатных плат, интерактивное размещение элементов и автотрассировку проводников, поиск ошибок на любой стадии проекта, подготовку документации, проверку целостности всех сигналов, анализ перекрестных искажений. Удобная справочная система и пользовательский интерфейс снижают «порог вхождения» для новичков.
P-CAD состоит из двух автономных модулей – Schematic (редактор электрических схем) и PCB (редактор печатных плат). Проекты схем могут содержать до 999 листов, а проекты плат – до 999 слоев размером 60х60 дюймов. Существуют возможности интерактивной разводки дифференциальных пар для минимизации электромагнитных помех, мультимаршрутная трассировка по заданным параметрам, ортогональное перетаскивание проводников. Кроме основных подпрограмм P-CAD имеет вспомогательные: Library Executive (менеджер библиотек), Symbol Editor (редактор символов элементов), Pattern Editor (редактор посадочных мест, корпусов элементов) и некоторые другие.
В числе последних улучшений P-CAD – добавление мощного трассировщика Situs из среды проектирования Altium Designer, пакета CAMtastic для подготовки печатной платы к производству и пакетов аналогового и цифрового моделирования nVisage и Xspice.
В 1996 году компания ACCEL Technologies представила публике первую версию P-CAD под названием ACCEL EDA. Продукт приобрел популярность среди проектировщиков цифровых устройств. 17 января 2000 года ACCEL Technologies была поглощена ведущим разработчиком САПР Protel International. В марте 2000 года ACCEL EDA сменила название на P-CAD. На сегодняшний день она является самой знаменитой в России средой проектирования. В Интернете существует масса информации об этой программе.
Система автоматизированного проектирования использует англоязычный интерфейс.
Проверенных или официальных русификаторов нет. Использование шрифтов True Type позволяет делать надписи на русском языке.
Летом 2006 года владелец программы австралийская компания Altium официально заявила, что прекращает развитие P-CAD. Разработчикам было предложено перейти на Altium Designer – более мощный продукт компании. Весной 2008 года компания объявила о прекращении фирменной (англоязычной) технической поддержки. После 30 июня 2008 года легально приобрести P-CAD нельзя.
Последней официальной версией стала P-CAD 2006 SP2 вышедшая в 2006 году.
P-CAD 2006 полностью работоспособен только в операционных системах Windows XP, Windows 2000, Windows 98, Windows 95, Windows NT.
Официальный сайт P-CAD: http://www.altium.com
Обсуждение программы на форуме
PCAD — быстрый экспорт герберов
Настройки — возможность изменить глобальные настройки программы.
Привязка к типу — при установленной галочке вы имеете возможность в поле Тип платы задать условным обозначением:
1-я цифра — количество проводящих слоев от 0 до 99.
При этом программа не позволит ввести большее количество слоев, если они соответствующим образом не заданы в проекте.
3-я цифра — количество сторон маркировки от 0 до 2. Аналогично маске, при выборе 1 автоматически выбирается SilksreenTop, для смены на SilksreenBottom установите галочку в поле Ex, с SilksreenTop она снимется.
При снятии галочки Привязка к типу «набирать» слои можно непосредственным выбором левой кнопкой мыши.
Переходные закрыты маской — при необходимости открыть переходные отверстия от маски снимите галочку в поле Переходные закрыты маской или установите ее в столбце Vi для каждого слоя маски.
В основном меню приняты следующие сокращения:
Ex — слой включен/не включен в экспорт.
Layer (pcad) — название слоя в P-CAD.
Layer type (cam) — тип слоя. Программа автоматически определяет назначение слоев, менять их можно только в случае, если вы абсолютно в этом уверены.
Flash и Line — цвет слоя, при последующем импорте в CAM350.
Pa — включены/не включены Pads в экспорт. Программа автоматически включает Pads в проводящие и масочные слои. Снимать установленную автоматически галочку можно только в случае, если вы абсолютно в этом уверены.
Vi — включены/не включены Vias в экспорт. Программа автоматически включает Vias в проводящие и масочные слои. Снимать установленную автоматически галочку можно только в случае, если вы абсолютно в этом уверены.
R — включены/не включены RefDes в экспорт данного слоя. Программа автоматически выбирает RefDes только для слоев SilkTop и SikBottom.
К примеру, вы хотите включить в проводящий слой (Top) значения RefDes. Для этого установите галочку в поле «R» в строчке Top и если в компонентах позиционные обозначения выполнены в Top – эта информация будет включена в Gerber-файл слоя Top.
PV — Pad/Via Holes. Данный параметр использовать не нужно, его целесобразно применять при подготовке Gerber-данных проводящих слоев при ручном сверлении и рассверливании отверстий.
NH — No Mt Hole Cu. Включены/не включены площадки типа Mounting Hole в экспорт данного слоя. Выбирать данный параметр нужно с осторожностью, а лучше оставить принятие решения инженерам-технологам на производстве.
Ty — включены/не включены Type в экспорт данного слоя. При необходимости установите галочку.
Обращаем внимание на то, что на готовую плату попадет только та информация об элементе, которая не скрыта в его свойствах и выполнена в соответствующем слое.
К примеру, вы хотите включить в проводящий слой (Top) значения Type.
Для этого установите галочку в поле «Ty» в строчке Top и если в компонентах типы компонентов выполнены в Top — эта информация буде включена в Gerber-файл слоя Top.т
Va — включены/не включены Value в экспорт данного слоя. При необходимости установите галочку.
Обращаем внимание на то, что на готовую плату попадет только та информация об элементе, которая не скрыта в его свойствах и выполнена в соответствующем слое.
К примеру, вы хотите включить в проводящий слой (Top) значения Value. Для этого установите галочку в поле «Ty» в строчке Top и если в компонентах номинальные значения компонентов выполнены в Top — эта информация буде включена в Gerber-файл слоя Top.
Mi — Mirror — зеркалить/не зеркалить экспортируемый слой. Выбирать данный параметр нужно с осторожностью, а лучше оставить принятие решения инженерам-технологам на производстве.
Ti — Titles — включение в соответствующий слой комментариев и т.
п.
PKAD: база данных экспериментально измеренных значений pKa ионизируемых групп в белках
. 2019 1 января; 2019: baz024.
doi: 10.1093/база данных/баз024.
Свагата Пахари 1 , Лексуан Сан 1 , Эмиль Алексов 1
принадлежность
- 1 Вычислительная биофизика и биоинформатика, факультет физики и астрономии, Университет Клемсона, Клемсон, Южная Каролина, США.
- PMID: 30805645
- PMCID: PMC6389863
- DOI:
10.
1093/база данных/baz024
1093/база данных/baz024Бесплатная статья ЧВК
Swagata Pahari et al. База данных (Оксфорд). .
Бесплатная статья ЧВК
. 2019 1 января; 2019: baz024.
doi: 10.1093/база данных/баз024.
Авторы
Свагата Пахари 1 , Лексуан Сан 1 , Эмиль Алексов 1
принадлежность
- 1 Вычислительная биофизика и биоинформатика, факультет физики и астрономии, Университет Клемсона, Клемсон, Южная Каролина, США.
- PMID: 30805645
- PMCID: PMC6389863
- DOI: 10.1093/база данных/баз024
Абстрактный
Ионизируемые остатки играют ключевую роль во многих биологических явлениях, включая сворачивание белков, ферментативный катализ и связывание. Мы представляем PKAD, базу данных экспериментально измеренных pKas белковых остатков, описанных в литературе или взятых из существующих баз данных. База данных содержит данные pKa для 1350 остатков в 157 белках дикого типа и для 232 остатков в 45 мутантных белках. Большинство этих значений относятся к аминокислотам Asp, Glu, His и Lys. База данных доступна в виде загружаемого файла, а также на веб-сервере (http://compbio.
clemson.edu/pkad). База данных PKAD может использоваться в качестве источника эталонного анализа для разработки и улучшения методов прогнозирования pKa. Веб-сервер предоставляет дополнительную информацию, взятую из соответствующих структур и аминокислотных последовательностей, что позволяет легко искать и группировать экспериментальные pKas по различным биофизическим характеристикам, типу аминокислот и другим.
© Автор(ы), 2019. Опубликовано Oxford University Press.
Цифры
Рисунок 1
Распределение измеренных значений pKa…
Рисунок 1
Распределение измеренных значений pKa для ( a ) ASP, ( b )…
Рисунок 1 Распределение измеренных значений pKa для ( a ) ASP, ( b ) GLU, ( c ) HIS, ( d ) LYS, ( e ) TYR и ( f) ) ДЮС.
Рисунок 2
%SASA как функция…
Рисунок 2
%SASA как функция pKa для ( а ) АСП, ( б…
фигура 2%SASA как функция pKa для ( a ) ASP, ( b ) GLU, ( c ) HIS, ( d ) LYS, ( e ) TYR и (9009 7 ф ) ЦУС .
Рисунок 3
Распределение измеренных значений pKa…
Рисунок 3
Распределение измеренных значений pKa для ( a ) LYS, ( b )…
Рисунок 3 Распределение измеренных значений pKa для ( a ) LYS, ( b ) GLU, ( c ) ASP и ( d ) HIS.
См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC
Похожие статьи
PPD v1.0 — интегрированная, доступная через Интернет база данных экспериментально определенных значений pKa белка.
Toseland CP, McSparron H, Davies MN, Flower DR. Toseland CP и соавт. Нуклеиновые Кислоты Res. 2006 г., 1 января; 34 (выпуск базы данных): D199-203. doi: 10.1093/нар/gkj035. Нуклеиновые Кислоты Res. 2006. PMID: 16381845 Бесплатная статья ЧВК.
Сравнительный анализ In Silico Инструменты для цистеина p K a Prediction.
Авунор-Уильямс Э., Голосов А.А., Хорнак В. Авунор-Уильямс Э. и соавт. Модель J Chem Inf.
2023 10 апреля; 63(7):2170-2180. doi: 10.1021/acs.jcim.3c00004. Epub 2023 30 марта.
Модель J Chem Inf. 2023.
PMID: 36996330DelPhiPKa: включение соли в расчеты и возможность титрования полярных остатков.
Пахари С., Сун Л., Басу С., Алексов Э. Пахари С. и др. Белки. 2018 дек;86(12):1277-1283. doi: 10.1002/прот.25608. Epub 2018 26 октября. Белки. 2018. PMID: 30252159 Бесплатная статья ЧВК.
Веб-сервер DelPhiPKa: прогнозирование pKa белков, РНК и ДНК.
Ван Л., Чжан М., Алексов Э. Ван Л. и др. Биоинформатика. 2016 15 февраля; 32 (4): 614-5. дои: 10.1093/биоинформатика/btv607. Epub 2015 29 октября. Биоинформатика. 2016. PMID: 26515825 Бесплатная статья ЧВК.
Комбинированный метод молекулярной динамики и электростатического континуума для расчета pKa ионизации белков в зависимости от pH. Тест на большом наборе белков.
Воробьев Ю.Н., Щерага Х.А., Вила Ю.А. Воробьев Ю.Н., и соавт. J Biomol Struct Dyn. 2018 фев; 36 (3): 561-574. дои: 10.1080/07391102.2017.1288169. Epub 2017 24 февраля. J Biomol Struct Dyn. 2018. PMID: 28132613 Бесплатная статья ЧВК.
2023 10 апреля; 63(7):2170-2180. doi: 10.1021/acs.jcim.3c00004. Epub 2023 30 марта.
Модель J Chem Inf. 2023.
PMID: 36996330
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Молекулярные детерминанты нейротоксичности акриламида посредством ковалентного докинга.
Мюллер НПФ, Карлони П., Альфонсо-Прието М. Мюллер НПФ и др. Фронт Фармакол. 2023 2 марта; 14:1125871.
дои: 10.3389/fфар.2023.1125871. Электронная коллекция 2023.
Фронт Фармакол. 2023.
PMID: 36937867
Бесплатная статья ЧВК.Электростатические взаимодействия опосредуют зарождение и рост бактериального функционального амилоида.
Бхойте С.С., Колли Д., Гомулинский М.А., Чепмен М.Р. Бхойте С.С. и др. Фронт Мол Биоски. 2023 12 января; 10:1070521. doi: 10.3389/fmolb.2023.1070521. Электронная коллекция 2023. Фронт Мол Биоски. 2023. PMID: 36756360 Бесплатная статья ЧВК.
Основанное на последовательности предсказание pH-зависимой растворимости белка с использованием CamSol.
Оллер М., Канг Р., Белл Р., Ауссервегер Х., Сорманни П., Вендрусколо М. Оллер М. и соавт.
Кратко Биоинформ. 2023 19 марта; 24 (2): bbad004. дои: 10.1093/bib/bbad004.
Кратко Биоинформ. 2023.
PMID: 36719110
Бесплатная статья ЧВК.Инструменты для анализа состояний протонирования и отслеживания путей переноса протонов на примерах из Rb. sphaeroides фотосинтетические реакционные центры.
Вэй Р.Дж., Хания У, Мао Дж., Лю Дж., Батиста В.С., Ганнер М.Р. Вэй Р.Дж. и соавт. Фотосинтез рез. 2023 Апрель; 156 (1): 101-112. doi: 10.1007/s11120-022-00973-0. Epub 2022 29 октября. Фотосинтез рез. 2023. PMID: 36307598
Электростатика белков, исследованная с помощью парамагнитного ЯМР для неполярных групп.
Ю Б, Плетка К.С., Ивахара Дж. Ю Б и др. J Phys Chem B.
24 марта 2022 г.; 126 (11): 2196-2202. doi: 10.1021/acs.jpcb.1c10930. Epub 2022 10 марта.
J Phys Chem B. 2022.
PMID: 35266708
Бесплатная статья ЧВК.
дои: 10.3389/fфар.2023.1125871. Электронная коллекция 2023.
Фронт Фармакол. 2023.
PMID: 36937867
Бесплатная статья ЧВК.
Кратко Биоинформ. 2023 19 марта; 24 (2): bbad004. дои: 10.1093/bib/bbad004.
Кратко Биоинформ. 2023.
PMID: 36719110
Бесплатная статья ЧВК.
24 марта 2022 г.; 126 (11): 2196-2202. doi: 10.1021/acs.jpcb.1c10930. Epub 2022 10 марта.
J Phys Chem B. 2022.
PMID: 35266708
Бесплатная статья ЧВК.Рекомендации
- Онуфриев А.В. и Алексов Е. (2013) Изменения протонирования и pK при связывании белок-лиганд. Q. Rev. Biophys., 46, 181–209.. — ЧВК — пабмед
- Хониг Б. и Николлс А. (1995) Классическая электростатика в биологии и химии. Наука, 268, 1144. — пабмед
- Гарсия-Морено Э. Б., Fitch C.A. (2004) Структурная интерпретация рН и солевых процессов в белках с помощью вычислительных методов. Методы Энзимол. Академическая пресса, 380, 20–51.
—
пабмед
- Гарсия-Морено Э.
- Джамин М., Гейерстангер Б. и Болдуин Р.Л. (2001) pKa His-24 в переходном состоянии сворачивания апомиоглобина. проц. Натл. акад. науч. США, 98, 6127–6131. — ЧВК — пабмед
- Хорнг Дж. -К., Чо Дж.-Х. и Роли Д.П. (2005) Анализ pH-зависимой укладки и стабильности гистидиновых точечных мутантов позволяет охарактеризовать денатурированное состояние и переходное состояние для укладки белка. Дж. Мол. Б., 345, 163–173.
—
пабмед
- Хорнг Дж.
Б., Fitch C.A. (2004) Структурная интерпретация рН и солевых процессов в белках с помощью вычислительных методов. Методы Энзимол. Академическая пресса, 380, 20–51.
—
пабмед
-К., Чо Дж.-Х. и Роли Д.П. (2005) Анализ pH-зависимой укладки и стабильности гистидиновых точечных мутантов позволяет охарактеризовать денатурированное состояние и переходное состояние для укладки белка. Дж. Мол. Б., 345, 163–173.
—
пабмедТипы публикаций
термины MeSH
вещества
Грантовая поддержка
- R01 GM093937/GM/NIGMS NIH HHS/США
ПКАД — База данных Commons
Домашняя страница
База данных
Профиль базы данных
Общая информация
| URL: | http://compbio. clemson.edu/pkad |
| Полное наименование: | База данных ПКАД |
| Описание: | PKAD, база данных экспериментально измеренных pKas белковых остатков. База данных содержит данные pKa для 1350 остатков в 157 белках дикого типа и для 232 остатков в 45 мутантных белках. |
| Год основания: | 2019 |
| Последнее обновление: | |
| Версия: | |
| Доступность: | Руководство: Доступно В режиме реального времени :
Проверка. |
| Страна/регион: | США |
..Классификация и маркировка
Контактная информация
| Университет/институт: | Университет Клемсона |
| Адрес: | Вычислительная биофизика и биоинформатика, Факультет физики и астрономии, Университет Клемсона, Клемсон, Южная Каролина, США |
| Город: | |
| Провинция/штат: | |
| Страна/регион: | США |
| Контактное лицо (PI/Team): | Эмиль Алексов |
| Контактный адрес электронной почты (PI/служба поддержки): | ealexov@clemson. edu |
