TESS：構造データベースを検索するための3D座標テンプレートを導出するための幾何学的ハッシュアルゴリズム酵素活性部位へのアプリケーションを検索する

PrositeおよびPrintsデータベースのようなシーケンステンプレートは、新たに導出されたタンパク質シーケンスの生物学的機能と三次構造を予測するための強力なツールであることが十分に確立されています。X線およびNMRタンパク質構造の数は急速に増加しており、シーケンステンプレートに相当する3D相当が必要であることが明らかです。ここでは、Brookhaven Protein Data Bankに堆積した構造から3Dテンプレートを自動的に導出するTessと呼ばれるアルゴリズムについて説明します。新しいシーケンスをシーケンスパターンを検索できますが、これらの3Dテンプレートに対して新しい構造をスキャンして、機能部位を識別できます。例として、3Dテンプレートは、O-HIS-O「触媒トライアド」を備えた酵素とリボヌクレアーゼとリゾチームの場合に導き出されます。これらの3Dテンプレートが非同一タンパク質の大規模なデータセットに適用されると、いくつかの興味深いヒットがあります。これは、3Dテンプレートデータベースの開発が、不明な場合は新しいタンパク質構造の機能を特定し、特定の機能を備えたタンパク質を設計するのに役立つ可能性があることを示唆しています。

It is well established that sequence templates such as those in the PROSITE and PRINTS databases are powerful tools for predicting the biological function and tertiary structure for newly derived protein sequences. The number of X-ray and NMR protein structures is increasing rapidly and it is apparent that a 3D equivalent of the sequence templates is needed. Here, we describe an algorithm called TESS that automatically derives 3D templates from structures deposited in the Brookhaven Protein Data Bank. While a new sequence can be searched for sequence patterns, a new structure can be scanned against these 3D templates to identify functional sites. As examples, 3D templates are derived for enzymes with an O-His-O "catalytic triad" and for the ribonucleases and lysozymes. When these 3D templates are applied to a large data set of nonidentical proteins, several interesting hits are located. This suggests that the development of a 3D template database may help to identify the function of new protein structures, if unknown, as well as to design proteins with specific functions.