Statistical force-field for structural modeling using chemical cross-linking/mass spectrometry distance constraints

Autor(es)

Ferrari, Allan J. R. ^[1] ; Gozzo, Fabio C. ^[1] ; Martinez, Leandro ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Inst Chem, Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Ctr Comp Engn & Sci, Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Bioinformatics; v. 35, n. 17, p. 3005-3012, SEP 1 2019.
• Citações Web of Science: 3

Resumo

Motivation: Chemical cross-linking/mass spectrometry (XLMS) is an experimental method to obtain distance constraints between amino acid residues which can be applied to structural modeling of tertiary and quaternary biomolecular structures. These constraints provide, in principle, only upper limits to the distance between amino acid residues along the surface of the biomolecule. In practice, attempts to use of XLMS constraints for tertiary protein structure determination have not been widely successful. This indicates the need of specifically designed strategies for the representation of these constraints within modeling algorithms. Results: A force-field designed to represent XLMS-derived constraints is proposed. The potential energy functions are obtained by computing, in the database of known protein structures, the probability of satisfaction of a topological cross-linking distance as a function of the Euclidean distance between amino acid residues. First, the strategy suggests that XL constraints should be set to shorter distances than usually assumed. Second, the complete statistical force-field improves the models obtained and can be easily incorporated into current modeling methods and software. The force-field was implemented and is distributed to be used within the Rosetta ab initio relax protocol. (AU)

• Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
• Beneficiário: Munir Salomao Skaf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 13/05475-7 - Métodos computacionais de otimização
• Beneficiário: Sandra Augusta Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/14274-9 - Determinação de estruturas de proteínas usando restrições de distância obtidas de experimentos de ligação cruzada: métodos computacionais e aplicações
• Beneficiário: Leandro Martinez
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/13195-2 - Modelagem da estrutura de proteínas e de complexos protéicos usando dados de espectrometria de massas
• Beneficiário: Allan Jhonathan Ramos Ferrari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/17264-3 - Novas fronteiras em proteômica estrutural: caracterizando estruturas de proteínas e complexos proteicos por espectrometria de massas
• Beneficiário: Fabio Cesar Gozzo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/23814-3 - Caracterização estrutural da Stanniocalcina-1 por proteômica estrutural avançada
• Beneficiário: Allan Jhonathan Ramos Ferrari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 10/16947-9 - Estrutura, dinâmica e função em proteínas: simulação computacional e desenvolvimento de algoritmos
• Beneficiário: Leandro Martinez
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular