近期,《Nature Methods》发布了一种称为Aquaria的强大工具,利用这一工具,生命科学家们可以利用公开可用的网络资源,精简了深入了解3D蛋白结构的过程。
Aquaria项目是由澳大利亚加文医学研究所和CSIRO的Seán O'Donoghue博士与慕尼黑工业大学的Andrea Schafferhans博士共同指导完成。该项目始于2009年,包括一个国际团队,大约有十几名程序员和生物信息专家。
Aquaria是建立在蛋白质数据库(Protein Data Bank)的基础之上,其中包含超过100,000个蛋白质结构。
O'Donoghue说:“蛋白质数据库是一个很好的资源,含有生命分子过程的丰富细节,但是我们都知道,很少有生物学家能够充分的利用它。所以我们构建了Aquaria,使这一有价值的信息更容易用以探索发现。”
“我们所做的事情是,把很多额外有用的信息进行分层。例如,我们增加了还没有结构信息的蛋白质序列,但是类似于蛋白质数据库中的一些东西。这意味着我们首先必须找到所有这些相似之处。所以,我们分析了超过500,000个蛋白质序列,并将它们当中的每一个与100,000个已知的蛋白质结构进行对比,这给我们提供了大约4600万个计算机模型。”
“Aquaria是快捷的,它带有一个易于使用的界面,包含与其他相似资源一样多的模型。它也允许用户查看映射到三维结构的其他信息,例如人与人之间的遗传差异。”
“例如,你可以添加导致蛋白质变化的单核苷酸多态性(SNP),然后精确可视化这些变化发生在蛋白质结构中的什么部位。这为‘为什么DNA编码一个小变化有时会导致蛋白质完全改变它们的功能’提供了深刻的见解。”
“然后你可以问一些有趣的问题,如‘这组SNPs聚集成三维结构吗’,这类问题的答案可以设定新的研究方向。”
Aquaria对于范围广泛的生命科学家们将非常有用,从医学研究人员到农业、生物安全、生态和营养学科学家。
Aquaria的灵活性和可扩展性,可让信息以全新的方式进行组合,快速而容易。科学家所需要做的就是,输入自己喜欢的蛋白质名称,然后浏览全新的可能性。