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Posizione dei gruppi laterali

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I gruppi laterali - Perché dedicargli del tempo?

E' facile ignorare i gruppi laterali in FoldIt; si può infatti ottenere un punteggio decente anche senza farci caso, occupandosi solamente della forma dello scheletro della proteina. Ma i gruppi laterali sono fondamentali affinché la proteina ripiegata sia quella che è, in natura. La struttura principale, lo scheletro, è chimicamente identica per molte proteine e serve solo come una sorta di "impalcatura".

Sono le interazioni dei gruppi laterali con l'ambiente che li circonda a causarne il ripiegamento, quindi la loro posizione va presa seriamente in considerazione se si vuole ottenere una proteina simile a quella esistente in natura, e quindi un punteggio più alto.

Sebbena si tenda a porre l'attenzione maggiore sulla forma dello scheletro della proteina, muovendolo e ripiegandolo, è buona cosa ricordare che il fine ultimo è quello di assecondare le "necessità" dei gruppi laterali - nascondendo le parti idrofobiche, impedendo la troppa vicinanza dei gruppi laterali, minimizzando gli stress alla struttura portante causati da angoli troppo acuti tra le sue parti (spesso causati dalle interazioni proprio dei gruppi laterali).

FoldIt fornisce molti strumenti per fare questo, basta un po' di strategia.


Come visualizzare i gruppi lateraliModifica

Ci sono due modi di visualizzare i gruppi laterali in FoldIt. All'inizio la cosa può risultare confusa ma è invece utile quando se ne è compreso il funzionamento.

  • Score mode. Premendo contemporaneamente CTRL-Shift-S si passa in modalità "Score" (Command-Shift-S per i MAC). Nel menù View è necessario selezionare le seguenti opzioni: "Glow hydrophobic sidechains", "Use relative score coloring" e "Show All (slow)". In questo modo i vari gruppi laterali saranno visibili in molte colorazioni diverse. La loro base (il tratto iniziale) sarà sempre arancione o blu a seconda che siano idrofobici o idrofili. Il colore del corpo invece, ma anche il corrispettivo tratto dello scheletro della proteina, assumerà un colore diverso in funzione della correttezza del posizionamento del gruppo laterale (e quindi del punteggio):
    • verde = OK.
    • verde chiaro = abbastanza buono.
    • arancione = non va bene.
    • rosso = malissimo, assolutamente da sistemare (collisioni).
      ScoreMode.jpg

      Gli elementi dello scheletro della proteina diventano rossi in corrispondenza di problemi con i gruppi laterali.

  • Hydrophobic Mode. Premendo contemporaneamente CTRL-Shift-H si passa in modalità "Hydrophobic" (Command-Shift-H per i MAC). In questa modalità l'intero gruppo laterale si colora di arancione o blu a seconda che sia idrofobico o idrofilo mentre il corrispettivo tratto dello scheletro della proteina assumerà un colore diverso in funzione della correttezza del posizionamento del gruppo laterale (e quindi del punteggio):
    • verde = OK.
    • verde chiaro = abbastanza buono.
    • arancione = non va bene.
    • rosso = malissimo, assolutamente da sistemare (collisioni).

Come si può notare entrambe le modalità danno più o meno le stesse informazioni. Si può dire che la modalità "Hydrophobic" sia più pratica quando si lavora con i gruppi laterali mentre la modalità "Score" è ottimale quando si cerca di sistemare i problemi della struttura da un punto di vista dello scheletro della proteina.

Se si passa a queste modalità si noterà la scomparsa delle strutture secondarie tipiche di FoldIt: α Eliche e Foglietti β. Queste verranno trasformate in Congiunzioni. Per tornare alla visualizzazione classica basta premere contemporaneamente CTRL-Shift-M (Command-Shift-M per i MAC)


Giocare con i gruppi lateraliModifica

Dovreste già sapere come utilizzare lo strumento Shake sui gruppi laterali ma ciò che davvero è utile è il saper trattare ogni singolo gruppo laterale. Ecco le mosse che dovete conoscere:

1. Come scuotere i gruppi laterali.

  • Zoomare l'area di interesse.
  • Muovere il puntatore del mouse sul gruppo laterale che volete muovere.
  • Il gruppo laterale in questione dovrebbe a questo punto schiarirsi e questo significa che è pronto per essere mosso. (In alcuni casi è necessario spostare il mouse alla base del gruppo laterale)
  • Doppio click sul gruppo laterale.
  • Il gruppo laterale si scuoterà muovendosi in qua e in là, cercando la migliore posizione possibile. Normalmente non la troverà se è già stata eseguito uno scuotimento globale (o anche locale)!

2. Come spostare manualmente un gruppo laterale.

  • Zoomare l'area di interesse.
  • Muovere il puntatore del mouse sul gruppo laterale che volete muovere.
  • Il gruppo laterale in questione dovrebbe a questo punto schiarirsi e questo significa che è pronto per essere mosso. (In alcuni casi è necessario spostare il mouse alla base del gruppo laterale)
  • Cliccare con il pulsante sinistro del mouse sul gruppo laterale e trascinarlo; è meglio agire sulla parte terminale del gruppo, non alla sua base.
  • Noterete che il gruppo laterale assume solo un numero limitato di posizioni; questo è normale. Sceglietene una tra quelle possibili.
  • Rilasciate il pulsante del mouse.

3. Eventualmente imparate anche come bloccare un gruppo laterale.


Strategia di base per i gruppi lateraliModifica

1. Scegliete un gruppo laterale a caso e spostatelo manualmente in una nuova posizione in modo da provocare una collisione. 2. Utilizzate lo strumento Wiggle globalmente ed osservate cosa accade.

Non è certo un metodo molto sofisticato ma a volte permette di ottenere buoni risultati (cosa che in generale vale per molte mosse "casuali").


Aggiustare tutti i gruppi lateraliModifica

Iniziate da una estremità della proteina e continuate sino all'altra estremità, aggiustando la posizione dei gruppi laterali uno a uno (al massimo a coppie) e applicando ogni volta lo strumento Wiggle e osservando cosa accade. La maggiorparte delle volte questo provocherà una diminuzione del punteggio ma è probabile che un successivo uso dello strumento Shake porti a ottimi risultati.


Scegliere accuratamente un gruppo laterale su cui agireModifica

Spesso si possono ottenere i migliori risultati concentrando la propria attenzione sui gruppi laterali più grandi, anche se apparentemente sono già ben posizionati. Vanno bene quelli a forma di esagono o pentagono o quelli lunghi e flessibili. Anche con le mosse casuali a volte si ottengono ottimi risultatire.


Ring StackingModifica

da completare...

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