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F Microsoft Word-Dokument
MSWordDoc Word.Document.8 9q
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" 8 3 : , P r o b l e m s r e f i n e d :
H e r e a r e s o m e s u g g e s t i o n s t o m a k e m o r e s p e c i f i c p r o b l e m s f r o m t h e g e n e r a l p r o b l e m a r e a s ( i n r o m a n n u m e r a l s ) t h a t w e l i s t e d o n t h e b o a r d l a s t w e e k , a l o n g w i t h p l a c e s t o b e g i n t o l o o k f o r d i r e c t i o n s o r r e s o u r c e s . T h e s e a r e j u s t s u g g e s t i o n s ; t h e r e c a n c e r t a i n l y b e o t h e r s . E a c h o f t h e l e t t e r e d s u b p r o b l e m s w o u l d b e e n o u g h f o r a p r o j e c t , a l t h o u g h s o m e t i m e s y o u w a n t s o l u t i o n s t o t w o o r m o r e s u b p r o b l e m s t o d e m o n s t r a t e y o u r r e s u l t s f o r s o m e , Y v e s a n d I c a n c o b b l e t o g e t h e r s o l u t i o n s t h a t w i l l e n a b l e f o u t o e x t e n d t h e a p p l i c a t i o n o f y o u r s p e c i f i c p a r t .
I f t w o p e o p l e w a n t t o w o r k t o g e t h e r , c o n s i d e r w o r k i n g o n d i f f e r e n t s u b p r o b l e m s t o c o m p l e m e n t e a c h o t h e r .
I d e a l i z i n g p r o t e i n s t r u c t u r e
R e p l a c e t h e l e n g t h s / b o n d a n g l e s o f a p d b s t r u c t u r e w i t h s t a n d a r d p a r a m e t e r s a n d a d j u s t p h i / p s i t o r e d u c e R M S D t o o r i g i n a l
E n g h R A & H u b e r R ( 1 9 9 1 ) . A c c u r a t e b o n d a n d a n g l e p a r a m e t e r s f o r X - r a y p r o t e i n s t r u c t u r e r e f i n e m e n t . A c t a C r y s t . , A 4 7 , 3 9 2 - 4 0 0 .
C l u s t e r i n g f r a g m e n t s o f p d b s t r u c t u r e s : M i n e t h e p d b ( o r a n s u b s e t o f a c c u r a t e s t r u c t u r e s , s u c h a s H Y P E R L I N K " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / d a t a b a s e s / t o p 5 0 0 . p h p " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / d a t a b a s e s / t o p 5 0 0 . p h p ) f o r b a c k b o n e s o f , s a y , 3 t o 5 a m i n o a c i d s a n d f i n d r e p r e s e n t a t i v e s t r u c t u r e s a n d t h e i r p r o b a b i l i t y o f o c c u r r e n c e .
F r o m a s e t o f f r a g m e n t s , c o n s t r u c t t h e c l o s e s t s t r u c t u r e t o a n a t i v e P D B s t r u c t u r e .
R e p l a c e s i d e c h a i n s w i t h r o t a m e r s f r o m a r o t a m e r l i b r a r y h o w f i n e d o t h e a n g l e s n e e d t o b e s a m p l e d t o a v o i d i n t r o d u c i n g c o l l i s i o n s ? ( R o t a m e r l i b r a r i e s : H Y P E R L I N K " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / d a t a b a s e s / r o t a m e r . p h p " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / d a t a b a s e s / r o t a m e r . p h p H Y P E R L I N K " h t t p : / / d u n b r a c k . f c c c . e d u / b b d e p / " h t t p : / / d u n b r a c k . f c c c . e d u / b b d e p / )
I m p r o v i n g R o s e t t a h y d r o g e n b o n d s : w e c a n d u m p o u t a l l t h e h y d r o g e n b o n d s r e c o g n i z e d b y R o s e t t a
E v a l u a t e s t a t i s t i c s o f d i s t a n c e s a n d a n g l e s f o r h y d r o g e n b o n d s i n t h e P D B . T h e h a r d p a r t i s d e c i d i n g w h a t i s a h y d r o g e n b o n d .
R e c o g n i z e b e t a s h e e t s a n d a l p h a h e l i x e s f r o m h y d r o g e n b o n d i n g p a t t e r n s . S e e w h e t h e r t h e g e o m e t r y o f e n e r g y o f t h e s e h y d r o g e n b o n d s h a v e d i f f e r e n t s t a t i s t i c s t h a n o t h e r h y d r o g e n b o n d s .
H y d r o g e n b o n d s f o r c h a r g e d a m i n o a c i d s a r e t o o l o n g i n R o s e t t a ; a d j u s t t h e p o l y n o m i a l t h a t a s s i g n s e n e r g y a s a f u n c t i o n o f d i s t a n c e t o i m p r o v e s t a t i s t i c s o f s t r u c t u r e s g e n e r a t e d b y R o s e t t a .
E n e r g y f o r h y d r o g e n b o n d s i n R o s e t t a i s c o m p u t e d b y s u m m i n g t h r e e u n i v a r i a t e p o l y n o m i a l s f o r d i s t a n c e a n d t w o a n g l e s q, a n d y. T h i s m e a n s t h a t a b o n d w i t h b a d d i s t a n c e s b u t g o o d a n g l e s c a n s t i l l g e t a l a r g e f r a c t i o n o f t h e a v a i l a b l e e n e r g y . S h o u l d t h e r e b e a f u n c t i o n o f a l l t h r e e t h a t c o u p l e s t h e v a r i a b l e s m o r e ?
T h e t o r s i o n a n g l e c i s n o t u s e d b e c a u s e n o - o n e h a s w o r k e d o u t t h e d e r i v a t i v e s f o r t h e c h a n g e b e t w e e n t w o c o o r d i n a t e f r a m e s w h e n c i s r o t a t e d . E n e r g y f o r h y d r o g e n b o n d s d e p e n d o n d i s t a n c e R i g h t n o w , h y d r o g e n b o n d e n e r g y i s c o m p u t e d b y s u m m i n g t h r e e u n i v a r i a t e p o l y n o m i a l s .
P r o t e i n b a c k b o n e a d j u s t m e n t
U s i n g a d a t a b a s e o f a l t e r n a t e c o n f o r m a t i o n s s e e n i n h i g h r e s o l u t i o n X - r a y s t r u c t u r e s H Y P E R L I N K " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / s u p p i n f o / S t r u c t u r e D a v i s 2 0 0 6 / " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / s u p p i n f o / S t r u c t u r e D a v i s 2 0 0 6 / ( w h e r e t h e s i d e c h a i n c a n h a v e t w o p o s i t i o n s ) d e t e r m i n e h o w m u c h t h e b a c k b o n e m o v e s . I m p a r t i c u l a r l y i n t e r e s t e d i n c a s e s w h e r e t w o a d j a c e n t r e s i d u e s h a v e a l t e r n a t e c o n f o r m a t i o n s , w h i c h a r e n o t c o v e r e d i n t h i s p a p e r : H Y P E R L I N K " h t t p : / / w w w . n c b i . n l m . n i h . g o v / e n t r e z / q u e r y . f c g i ? c m d = R e t r i e v e & d b = P u b M e d & l i s t _ u i d s = 1 6 4 7 2 7 4 6 & d o p t = A b s t r a c t " h t t p : / / w w w . n c b i . n l m . n i h . g o v / e n t r e z / q u e r y . f c g i ? c m d = R e t r i e v e & d b = P u b M e d & l i s t _ u i d s = 1 6 4 7 2 7 4 6 & d o p t = A b s t r a c t
F o r p l a c e s w h e r e d o t s s c o r e s l i k e i n M o l p r o b i t y s h o w c l a s h e s w i t h a s i d e c h a i n , s e e i f a s m a l l b a c k b o n e t w e a k w i l l a l l o w a b e t t e r f i t t i n g s i d e c h a i n .
L o o p m o t i o n
E x t e n d y o u r C C D i m p l e m e n t a t i o n t o a v o i d c o l l i s i o n s a n d m a t c h t h e t a r g e t c o o r d i n a t e f r a m e , i n s t e a d o f j u s t t h e a t o m p o s i t i o n . D o t s c o r e s a r e t h e e a s i e s t w a y t o t e s t c o l l i s i o n s . H Y P E R L I N K " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / r e s e a r c h / a a c . p h p " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / r e s e a r c h / a a c . p h p
I n c o r p o r a t e e l e c t r o n d e n s i t y i n t o t h e e v a l u a t i o n o f f i t t i n g .
R a m a c h a n d r a n p l o t s f o r R N A b a c k b o n e :
R N A h a s s i x o r s e v e n d e g r e e s o f f r e e d o m a l o n g i t s b a c k b o n e . F r o m R N A s t r u c t u r e s i n t h e P D B , h o w d o w e d e r i v e s o m e t h i n g l i k e t h e R a m a c h a n d r a n p l o t s f o r p r o t e i n t o h e l p s p e c i f y
T h e R i c h a r d s o n a n d B e r m a n l a b s h a v e b e e n c l a s s i f y i n g R N A b a c k b o n e a n g l e s : H Y P E R L I N K " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / r e s e a r c h / r n a r o t a m e r . p h p " h t t p : / / k i n e m a g e . b i o c h e m . d u k e . e d u / r e s e a r c h / r n a r o t a m e r . p h p G i v e n a f r a g m e n t o f R N A , d e t e r m i n e w h i c h c l a s s i t f a l l s i n t o .
A d j u s t R N A b a c k b o n e s t o i m p r o v e t h e i r M o l P r o b i t y s c o r e s ? O n e o f m y s t u d e n t s h a s c o d e t h a t s a m p l e s a n g l e s a n d e v a l u a t e s c o l l i s i o n s f o r p a i r s o f n u c l e o t i d e s ; a r e t h e r e e x a m p l e s w h e r e a p p l y i n g i t t o o v e r l a p p i n g p a i r s g i v e s i m p r o v e m e n t ? H Y P E R L I N K " h t t p : / / w w w . c s . u n c . e d u / ~ x w a n g / R N A B C / " h t t p : / / w w w . c s . u n c . e d u / ~ x w a n g / R N A B C /
P e b b l e g a m e t o a n a l y z e r i g i d i t y o f g r a p h s f r o m m o l e c u l e s : s e e c l a s s n o t e s & p a p e r o n w e b p a g e s .
I m p l e m e n t i n g t h e p e b b l e g a m e t o c o u n t d e g r e e s o f f r e e d o m i n a g r a p h , a n d t o d e t e r m i n e r i g i d c o m p o n e n t s
O b t a i n i n g g r a p h s f r o m m o l e c u l a r s t r u c t u r e s : f o r s c o r i n g h y d r o g e n b o n d s , s e e I I . a o r u s e d o t s c o r e s f r o m p r o b e ( f r o m m o l p r o b i t y ) .
L o o k i n g f o r p r o t e i n s w i t h a l l o s t e r i c b e h a v i o r e x p l a i n e d b y d e g r e e o f f r e e d o m c o u n t i n g : w h e r e b i n d i n g a t o n e p o s i t i o n c h a n g e s t h e r i g i d s t r u c t u r e t o r e m o v e d e g r e e s o f f r e e d o m a t a n o t h e r p o s i t i o n i n t h e p r o t e i n .
D o c k i n g i s l i k e s o l v i n g a 3 d j i g s a w p u z z l e :
I c a n g e t c o n f o r m a t i o n s o f d o c k e d p r o t e i n s t h a t c a n b e s e p a r a t e d a n d r i g i d l y r e - d o c k e d . ( T h e r e a l p r o b l e m i s f l e x i b i l i t y a n d i n d u c e d f i t b u t t h a t i s l a r g e r t h a n a c o u r s e p r o j e c t .
G e o m e t r i c h a s h i n g ( s u r v e y h e r e : H Y P E R L I N K " h t t p : / / g r a p h i c s . s t a n f o r d . e d u / c o u r s e s / c s 4 6 8 - 0 1 - w i n t e r / p a p e r s / w r - g h a o - 9 7 . p d f " h t t p : / / g r a p h i c s . s t a n f o r d . e d u / c o u r s e s / c s 4 6 8 - 0 1 - w i n t e r / p a p e r s / w r - g h a o - 9 7 . p d f ) t r i e s t o m a t c h t r i p l e s o f a t o m s o n t h e s u r f a c e o f a p r o t e i n a n d c a n b e t h e b a s i s o f a n a l g o r i t h m f o r d o c k i n g .
A l g o r i t h m i c a n d d a t a r e s o u r c e s :
G i v e n t w o s t r u c t u r e s , f i n d t h e t r a n s l a t i o n a n d r o t a t i o n t h a t m i n i m i z e s R M S D .
A p p l y c y c l i c c o o r d i n a t e d e s c e n t t o e s t a b l i s h l o o p c l o s u r e .
P D B s t r u c t u r e s : p r o t e i n a n d a f e w R N A
R o t a m e r l i b r a r i e s : l i s t o f a l l o w e d c h i a n g l e s f o r s i d e c h a i n s
G i v e n a p d b f i l e , f i n d a l l h y d r o g e n b o n d s a n d t h e i r s t r e n g t h s
- u s i n g r o s e t t a
- u s i n g p r o b e ( k i n e m a g e d o t s c o r e s )
G i v e n a b a c k b o n e l o o p w i t h s i x c h o s e n t o r s i o n a l d e g r e e s o f f r e e d o m ( u s u a l l y p h i / p s i a n g l e s ) , f i n d a l l a n g l e s t h a t s a t i s f y l o o p c l o s u r e c o n s t r a i n t s ( m a t c h i n g c o o r d i n a t e f r a m e s a t t h e s t a r t a n d e n d ) .
D o c k i n g c o n f i g u r a t i o n s
E n e r g y f u n c t i o n e v a l u a t i o n i n r o s e t t a : c a n w e m a k e a s i m p l e f u n c t i o n t h a t s c o r e s a p r o t e i n &
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