Strukturní data-báze • • • • •
CSD - Cambridge PDB - Proteinová NDB – Nukleové kyseliny Ostatní (kovová, anorganická, prášková) Sekundární (PDBsum, RNAbase)
Adresy1 • • • • • •
PDB: www.rcsb.org/pdb NDB: ndbserver.rutgers.edu CSD: www.ccdc.cam.ac.uk ICSD: www.fiz-informationsdienste.de/en/DB/icsd CRYSTMET: www.tothcanada.com ICDD: www.icdd.com/
Adresy2 • BMCD (bio.macrol.cryst.) • http://xpdb.nist.gov:8060/BMCD4/index.faces • PDBsum: www.ebi.ac.uk/thorntonsrv/databases/pdbsum
The Cambridge Structural Database • Experimentálně určené krystalové struktury organických a organokovových sloučenin • Jan 1st: 501857 (2010), 469 611 (2009), 335 276 (2005) • RTG a neutronová analýza • Přímý depozit z 70 časopisů • Pravidelné obnovování (update) • 2D, 3D struktury. Bibliografie
Statistika
Růst od roku 1972 a předpověď růstu
Space group statistics • • • • • • • •
Space Group P2(1)/c P-1 C2/c P2(1)2(1)2(1) P2(1) Pbca Pna2(1)
No. 163 311 107 164 37 507 36 895 25 398 16 344 6 565
% 35.1 23.0 8.1 7.9 5.5 3.5 1.4
Author statistics • • • • • • •
Rank Structures Author 1. 4832(4694) White, A. H. 2. 3 797(3948) Skelton, B. W. 3. 3 403(3557) Rheingold, A. L. 4. 3 192(3333) Hursthouse, M. B. 5. 3 134(3297) Jones, P. G. 6. 2 721(2721) Struchkov, Yu. T.
• 95.(113) 812(719)
Cisarova, I.
Entry • • • • • • • •
3D koordináty Buňka, symetrie 2D molekulový diagram Vzorec chemický Název chemický Bibliografie, linky Další (podmínky krystalizace, teplota..) Kód (ENSUCO)
The Cambrige Crystallographic Data Centre - CCDC • • • • • • •
Olga Kennard - 1965 Charitativní organizace Vytváří a udržuje CSD Distribuce CSD Rozvoj software Základní výzkum www.ccdc.cam.uk
Software 1 Database, vyhledávání • • • •
Conquest - vyhledávání Mercury CSD - vizualizace Vista - numerická analýza PreQuest - tvorba databázy
ConQuest Interface pro CSD, search program • • • • •
Hledání na základě podstruktury Hledání na základě geometrie Hledání na základě nevazebných kontaktů Akceptuje ChemDraw a ISIS/Draw schémy Bibliografie
Mercury • • • • • • • • •
Různé styly zobrazování struktury Zobrazování H-vazeb, krátkých kontaktů Měří geometrické parametry Expanze mřížky (symetrie) Spolupráce s ConQuest Kreslí a exportuje obrázky Exportuje soubory (MOL2, PDB,..) Generuje práškové záznamy Počítá tvar krystalu
Vista Statistická analýza geometrických a jiných dat • • • • •
Čte soubory generované 3D ConQuest Generuje tabulky Počítá parametry distribuce, statistika Kreslí histogramy Provádí statistickou analýzu (lineární regrese, analýza hlavních komponent) • Dělá grafiku do publikací
Software 2 Knowledge bases • Mogul - geometrie vazeb • IsoStar – databáze interakcí
Mogul • Vstup - konkrétní molekula • Odvozená databáze • Preferované vazebné délky, úhly a torze analýzou podobných molekul v CSD • Statistická analýza dat • Nástroj na kontrolu struktur vkládaných do databáze
IsoStar • Odvozená databáze • Mezi-molekulové interakce v grafické formě (scatterplot) • Informace z CSD, PDB a ab-initio výpočtů • Zobrazování scatterplotů • 1500 vypočítaných minim (funkč. skupiny)
Software 3 Life sciences • • • • •
Superstar – předpověď intrakci protein-ligand GOLD – Protein-ligand docking Goldmine – Analýza výsledků docking Hermes – Vizualizace výsledků docking Relibase+ - Hledání komplexů protein-ligand
SuperStar • Mapování interakčních míst v proteinech • Mapování interakčních míst okolo malých molekul (léčiv) • Předpovídání vazebných míst • Využívá data z IsoStar • Detekce dutin • 14 CSD testačních skupin (probe) jako voda, methylový uhlík, C=O
Mapa vazebného místa protein-ligand komplexu 1CPS. C=O próba. Retinoic acid
. aromatické CH Mapa pro próbu
Próba O alkoholu. B2.
N-próba
Gold suite (+Hermes, Goldmine) • • • • •
Protein-ligand docking GlaxoSmithKline, U.Sheffield, CCDC Úplná flexibilita ligandu, parciální proteinu Energetické funkce založené na IsoStar Diskriminace mezi aktivními a neaktivními sloučeninami • Hermes -zobrazuje výsledky Gold-u • Goldmine – analyzuje výsledky Gold-u
Docking of the ligand in 1JAP. The GOLD docked solution (structure shown in red) is compared with that observed in the PDB (shown coloured by element) RMSD = 0.8 Angstroms.
Docking of the ligand in 1BL7. The GOLD docked solution (structure shown in red) is compared with that observed in the PDB
Relibase+ • • • • •
Analyzuje protein-ligand struktury Překládá struktury Automatická superpozice vazebných míst Analýza vody v dutinách Vizualizace výsledků
DASH • Řešení struktur z prášků • Prášková difrakční data • Monochromatické nebo synchrotronové záření • Rietveldova rafinace
WebCSD • Nová služba perspektivní služba. Neomezená licence. • http://www.ccdc.cam.ac.uk/ Products, CSD System Components, WebCSD, Interactive Demo • http://webcsd.ccdc.cam.ac.uk/teaching_data base_demo.php • 500 struktur, teaching database
Docking Software Protein-protein (peptide) docking 3D-Dock Suitee [FTDock, RPScore and MultiDock] (BioMolecular Modeling, Cancer Research UK) Bielefeld Protein Docking [detects geometrical and chemical complementarities between surfaces of proteins] (Bielefeld University) BiGGER [protein-docking algorithm; intergrated in chemera, (BioTecnol, S.A.) ClusPro [integrated approach; DOT and ZDOCK] (Boston University) DOT [electrostatic potential energy between two proteins] (San Diego Supercomp C.) ESCHER NG [enhanced version of the original ESCHER protein-protein automatic docking system developed in 1997] (Milan University) HADDOCK High Ambiguity Driven protein-protein DOCKing (Utrecht University Netherlands) HEX [protein docking and molecular superposition program] (University of Aberdeen)
Software Protein-ligand docking Affinity (Accelrys Inc.) AutoDock (The Scripps Research Institute) CombiBUILD [fragment-based docking] (Sandia National Labs) DockVision (University of Alberta) FRED - Fast Rigid Exhaustive Docking (OpenEye) FlexiDock (Tripos) FlexX (BioSolveIT GmbH) GLIDE (Schrödinger GmbH) GOLD (CCDC) HINT - Hydropathic Interactions (Virginia Commonwealth University) LIGPLOT [program for automatically plotting protein-ligand interactions] (University College of London) QUANTUM [binding affinity calculation based on quantum mechanics and statistical physics methods] (Quantum Pharmaceuticals) SITUS [program package for modeling of atomic resolution structures into low-resolution density maps] (Scripps Research Institute) VEGA [calculation of ligand-receptor interaction energy] (Milan University)
Software Protein-protein and protein ligand docking DOCK (UCSF Molecular Design Institute) GRAMM - Global Range Molecular Matching (SUNY) ICM-Docking (MolSoft LLC) PatchDock [molecular docking algorithm based on shape complementarity principles] (Tel Aviv University)
