A spatial arrangement of the polype

A spatial arrangement of the polypeptide chain returns in a 3D-structure of the fold/domain underlies the hierarchy in its structures (Berezovsky et al., 2002, Berezovsky, 2003 and Koczyk and Berezovsky, 2008) and presumably its folding scenario (Papandreou et al., 2004, Trifonov and Berezovsky, 2003, Berezovsky et al., 2001, Berezovsky and Trifonov, 2001c and Berezovsky and Trifonov, 2002b). The major interactions stabilizing protein globules include van der Waals, hydrogen bonds, ion pairs. Of note, “case study” of protein thermophilic adaptation had become a classical field that provided many fundamental insights in the contribution of different types of interactions and their combinations in molecular mechanisms and evolutionary strategies of adaptation (Berezovsky, 2011, Berezovsky et al., 2005, Berezovsky and Shakhnovich, 2005, Berezovsky et al., 2007, Goncearenco et al., 2014, Ma et al., 2010, Pucci et al., 2016, Pucci and Rooman, 2014, Tokuriki et al., 2009, Zeldovich et al., 2007, Gromiha et al., 2002, Gromiha et al., 2013 and Kumar et al., 2006). Among all stabilizing interactions, only van der Waals is a shear interaction that involves all the atoms in the structure (Ponnuswamy and Gromiha, 1994, Pace et al., 1996 and Dill, 1990). Contrary to hydrogen bonds which are always saturated (either by contact with water or within protein interior) and ion pairs that can be shielded by counter ions, interactions between fluctuating atomic dipoles – origin of the van der Waals forces – occur between all atoms, contributing to the enthalpy term of the protein stability. While the role of van der Waals interactions in formation of the protein-globule cores was first described by Bresler and Talmud already in 1944, an analytical approach for the calculation of van der Waals interaction energy in globular proteins was proposed only five decades later (Berezovsky et al., 2000b and Berezovskii et al., 1998a). In these works, van der Waals interactions were calculated on the basis of the interaction of a variable electromagnetic field with a continuous media characterized by the dielectric permittivity. The latter is a function of the electromagnetic filed frequency and properties of the media. In view of the notion of local medium permittivity, Maxwell equations were solved using the perturbation theory with required level of accuracy. This approach allows one to take into account peculiarities of the continuous media for structural units of any scale and, therefore, to explore hierarchical relationships in non-homogenous macromolecular systems of globular protein. Limitation of the widely used pair-wise approximation was also demonstrated, as corrections due to high order interactions at distances longer than 3–5 Å have the same order of magnitude as the energies of pair-wise interactions (Berezovsky et al., 2000b and Berezovskii et al., 1998b).

5. Closed loops and the hierarchy of protein domain structure
Unraveling the hierarchy of protein domain structure have led to the very important implications for the problem of assigning structural domains in globular proteins. First, the hierarchical subdivision on the basis of the van der Waals energy contributions makes it possible to delineate structural domains consisting of any number of continuous and discontinuous segments of the polypeptide chain (Berezovsky, 2003, Berezovsky et al., 1999, Koczyk and Berezovsky, 2008 and Berezovskii et al., 1997). Second, it allows one to reconcile traditional definitions of domains (Alden et al., 2010), where performance of human experts is still the best (10% disagreement) and automatic methods do not reach even this level (Holland et al., 2006, Veretnik et al., 2004, Ochoa et al., 2015, Kelley and Sternberg, 2015 and Wieninger and Ullmann, 2015). Fig. 3 shows maltogenic amylase (1sma, chain A), where combinations of closed loops (Fig. 3A, left structure) underlie the hierarchy of the domain structure with two, three, and four domains at different levels of hierarchy (Fig. 3B). It exemplifies continuous (Fig. 3 B, central structure: residues 1–125 (blue), 126–537 (green), 538–588 (orange)) and discontinuous domains (Fig. 3 B, right structure: residues 126–242 and 376–499 (green)), and existence of the hierarchy of domain structure (Fig. 3 B). Fig. 3 C shows a match between domains at different levels of hierarchy and those determined by other methods, such as Domain Parser, NCBI-based server, and PDB classification (Koczyk and Berezovsky, 2008), representing the reconciliatory power of the hierarchy. Alternative domain structures include two continuous (Fig. 3 B, left) and three continuous domains (Fig. 3 B, center), and four-domain structure that consist of continuous (residues 1–125 (blue), 243–375 (red), and 500–588 (orange)) and discontinuous (residues 126–242 and 376–499, green) domains (Fig. 3 B, right). In the transition from the three-to four-domain structure, domain 126-537 (Fig. 3 B, center structure

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เรียงกลับโซ่ polypeptide ในโครงสร้าง 3 มิติของพับโดเมนเป็นลำดับชั้นในโครงสร้างของฐาน (Berezovsky et al. 2002, Berezovsky, 2003 และ Koczyk และ Berezovsky, 2008) และสันนิษฐานว่าสถานการณ์ของพับ (Papandreou et al. 2004, Trifonov และ Berezovsky, 2003, Berezovsky et al. 2001, Berezovsky และ Trifonov, 2001c และ Berezovsky และ Trifonov, 2002b) การโต้ตอบหลักเสถียรภาพ globules โปรตีนรวม van der Waals พันธะ ไอออนคู่ ของเหตุ "กรณีศึกษา" การปรับตัว thermophilic โปรตีนกลายเป็น เขตคลาสสิกที่ให้ข้อมูลเชิงลึกที่พื้นฐานมากในส่วนของประเภทของการโต้ตอบและชุดของพวกเขาในกลไกระดับโมเลกุลและกลยุทธ์วิวัฒนาการการปรับตัว (Berezovsky, 2011, Berezovsky et al. 2005, Berezovsky และ Shakhnovich, 2005, Berezovsky et al. 2007, Goncearenco et al. 2014, Ma et al. 2010, Pucci et al , 2016, Rooman และ Pucci 2014, Tokuriki et al. 2009, Zeldovich et al. 2007, Gromiha et al. 2002, Gromiha et al. 2013 และ Kumar et al. 2006) ในหมู่การโต้ตอบที่ฟเฟกต์ทั้งหมด เฉพาะ van der Waals เป็นโต้เฉือนที่เกี่ยวข้องกับอะตอมทั้งหมดในโครงสร้าง (Ponnuswamy และ Gromiha, 1994 ก้าว et al. 1996 และผักชีลาว 1990) ขัดกับพันธะไฮโดรเจนซึ่งเสมออิ่มตัว (ทั้ง โดยการติดต่อ กับน้ำ หรือภาย ในตกแต่งภายในโปรตีน) และคู่ไอออนที่สามารถป้องกันได้ โดยไอออนเคาน์เตอร์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง dipoles อะตอมคง –กำเนิดของ van der Waals กอง – เกิดขึ้นระหว่างอะตอมทั้งหมด ส่งเสริมคำเอนทาลปีของความมั่นคงของโปรตีน ในขณะที่บทบาทการก่อตัวของแกนโปรตีน globule van der Waals แรกอธิบายไว้ โดย Bresler และทัลแล้วในปี 1944 วิธีการวิเคราะห์สำหรับการคำนวณพลังงานโต้ van der Waals ในกระจุกโปรตีนถูกเสนอเพียงห้าสิบปีต่อมา (Berezovsky et al. 2000b และ Berezovskii et al. 1998a) ในการทำงานเหล่านี้ van der Waals โต้ถูกคำนวณตามปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแปรกับสื่ออย่างต่อเนื่องโดย permittivity เป็นฉนวน หลังมีการทำงานของการไฟฟ้ายื่นความถี่และคุณสมบัติของสื่อ มุมมองความคิดของท้องถิ่นปานกลาง permittivity สมการ Maxwell ถูกแก้ไขได้โดยใช้ทฤษฎี perturbation มีความจำแม่นยำ วิธีการนี้ช่วยให้คุณนำเข้าบัญชีลักษณะของสื่ออย่างต่อเนื่องสำหรับหน่วยโครงสร้าง ของสเกลใด ๆ และ ดังนั้น การสำรวจความสัมพันธ์ลำดับชั้นในระบบ macromolecular ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโปรตีนกระจุก ข้อจำกัดของค่าประมาณ pair-wise ใช้กันแพร่หลายก็ยังแสดงให้เห็น เป็นการแก้ไขเนื่องจากปฏิสัมพันธ์สูงลำดับที่ยาวมากกว่า 3-5 Åมีสั่งของขนาดเดียวกันเป็นพลังงานของ pair-wise โต้ (Berezovsky et al. 2000b และ Berezovskii et al. 1998b)5. ปิดลูปและลำดับชั้นของโปรตีนโครงสร้างโดเมนUnraveling the hierarchy of protein domain structure have led to the very important implications for the problem of assigning structural domains in globular proteins. First, the hierarchical subdivision on the basis of the van der Waals energy contributions makes it possible to delineate structural domains consisting of any number of continuous and discontinuous segments of the polypeptide chain (Berezovsky, 2003, Berezovsky et al., 1999, Koczyk and Berezovsky, 2008 and Berezovskii et al., 1997). Second, it allows one to reconcile traditional definitions of domains (Alden et al., 2010), where performance of human experts is still the best (10% disagreement) and automatic methods do not reach even this level (Holland et al., 2006, Veretnik et al., 2004, Ochoa et al., 2015, Kelley and Sternberg, 2015 and Wieninger and Ullmann, 2015). Fig. 3 shows maltogenic amylase (1sma, chain A), where combinations of closed loops (Fig. 3A, left structure) underlie the hierarchy of the domain structure with two, three, and four domains at different levels of hierarchy (Fig. 3B). It exemplifies continuous (Fig. 3 B, central structure: residues 1–125 (blue), 126–537 (green), 538–588 (orange)) and discontinuous domains (Fig. 3 B, right structure: residues 126–242 and 376–499 (green)), and existence of the hierarchy of domain structure (Fig. 3 B). Fig. 3 C shows a match between domains at different levels of hierarchy and those determined by other methods, such as Domain Parser, NCBI-based server, and PDB classification (Koczyk and Berezovsky, 2008), representing the reconciliatory power of the hierarchy. Alternative domain structures include two continuous (Fig. 3 B, left) and three continuous domains (Fig. 3 B, center), and four-domain structure that consist of continuous (residues 1–125 (blue), 243–375 (red), and 500–588 (orange)) and discontinuous (residues 126–242 and 376–499, green) domains (Fig. 3 B, right). In the transition from the three-to four-domain structure, domain 126-537 (Fig. 3 B, center structure

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

จัดการกระจายตัวของผลตอบแทนที่ห่วงโซ่ polypeptide ใน 3 มิติโครงสร้างของพับ / โดเมนรองรับลำดับชั้นในโครงสร้าง (Berezovsky et al., 2002 Berezovsky, 2003 และ Koczyk และ Berezovsky, 2008) และสันนิษฐานว่าสถานการณ์พับ (Papandreou et al., 2004 และ Trifonov Berezovsky 2003 Berezovsky et al., 2001 Berezovsky และ Trifonov, 2001c และ Berezovsky และ Trifonov, 2002b) ปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญการรักษาเสถียรภาพข้นโปรตีน ได้แก่ แวนเดอร์ Waals พันธบัตรไฮโดรเจนไอออนคู่ โน้ต "กรณีศึกษา" ของโปรตีนปรับตัวทนร้อนได้กลายเป็นสนามคลาสสิกที่ให้ข้อมูลเชิงลึกพื้นฐานจำนวนมากในผลงานที่แตกต่างกันของการปฏิสัมพันธ์และการรวมกันของพวกเขาในกลไกระดับโมเลกุลและกลยุทธ์วิวัฒนาการของการปรับตัว (Berezovsky, 2011, Berezovsky et al., 2005 Berezovsky และ Shakhnovich 2005 Berezovsky et al., 2007 Goncearenco et al., 2014 Ma et al., 2010 Pucci et al., 2016 Pucci และ Rooman 2014 Tokuriki et al., 2009 Zeldovich et al., 2007 Gromiha et al., 2002 Gromiha et al., 2013 Kumar et al., 2006) ท่ามกลางการรักษาเสถียรภาพปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดเพียงแวนเดอร์ Waals เป็นปฏิสัมพันธ์เฉือนที่เกี่ยวข้องกับทุกอะตอมในโครงสร้าง (Ponnuswamy และ Gromiha 1994 Pace et al., ปี 1996 และดิลล์ 1990) ขัดกับพันธะไฮโดรเจนที่มีการอิ่มตัวเสมอ (ทั้งโดยการสัมผัสกับน้ำหรือภายในโปรตีนภายใน) และคู่ไอออนที่สามารถป้องกันโดยไอออนเคาน์เตอร์ปฏิสัมพันธ์ระหว่างความผันผวนไดโพลอะตอม - ที่มาของฟานเดอร์ Waals กองกำลัง - เกิดขึ้นระหว่างอะตอมทั้งหมดที่เอื้อ กับระยะเอนทัลปีของความมั่นคงโปรตีน ในขณะที่บทบาทของแวนเดอร์ปฏิสัมพันธ์ Waals ในการก่อตัวของแกนโปรตีนเม็ดเป็นครั้งแรกอธิบายโดย Bresler และมุดอยู่แล้วในปี 1944 วิธีการวิเคราะห์สำหรับการคำนวณของฟานเดอร์ Waals พลังงานปฏิสัมพันธ์ในโปรตีนกลมที่ถูกเสนอเพียงห้าทศวรรษต่อมา (Berezovsky et al., 2000b และ Berezovskii et al., 1998) ในผลงานเหล่านี้ฟานเดอร์ Waals ปฏิสัมพันธ์ถูกคำนวณบนพื้นฐานของการมีปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าตัวแปรที่มีสื่ออย่างต่อเนื่องลักษณะ permittivity อิเล็กทริก หลังเป็นหน้าที่ของความถี่ยื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสมบัติของสื่อ ในมุมมองของความคิดของ permittivity สื่อท้องถิ่นสมการแมกซ์เวลได้รับการแก้ไขโดยใช้ทฤษฎีความยุ่งเหยิงที่มีระดับที่จำเป็นของความถูกต้อง วิธีการนี้จะช่วยให้หนึ่งที่จะนำเข้าบัญชีลักษณะของสื่ออย่างต่อเนื่องสำหรับหน่วยโครงสร้างของขนาดใดและมีการสำรวจลำดับความสัมพันธ์ในระบบโมเลกุลที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโปรตีนเป็นรูปทรงกลม ข้อ จำกัด ของการใช้กันอย่างแพร่หลายประมาณคู่ที่ชาญฉลาดก็ยังแสดงให้เห็นเช่นการแก้ไขเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์เพื่อที่สูงในระยะเวลานานกว่า 3-5 มีคำสั่งเดียวกันของขนาดเป็นพลังของการมีปฏิสัมพันธ์คู่ปัญญา (Berezovsky et al., 2000b และ Berezovskii et al., 1998b).

5 ลูปปิดและลำดับชั้นของโครงสร้างโดเมนโปรตีน
ไขลำดับชั้นของโครงสร้างโปรตีนโดเมนได้นำไปสู่ผลกระทบที่สำคัญมากสำหรับปัญหาของการกำหนดโดเมนโครงสร้างโปรตีนดาวทรงกลม ครั้งแรกที่แบ่งลำดับชั้นบนพื้นฐานของฟานเดอร์ Waals เงินอุดหนุนพลังงานที่ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะวาดภาพโดเมนโครงสร้างประกอบด้วยจำนวนของกลุ่มอย่างต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องของห่วงโซ่เพปไทด์ (Berezovsky 2003 Berezovsky et al, ใด ๆ ., 1999, Koczyk และ Berezovsky 2008 และ Berezovskii et al., 1997) ประการที่สองจะช่วยให้หนึ่งที่จะคืนดีคำจำกัดความแบบดั้งเดิมของโดเมน (Alden et al., 2010) ซึ่งผลการดำเนินงานของผู้เชี่ยวชาญของมนุษย์ยังคงเป็นที่ที่ดีที่สุด (10% ไม่เห็นด้วย) และวิธีการอัตโนมัติไม่ถึงแม้ระดับนี้ (ฮอลแลนด์, et al., 2006 , Veretnik et al., 2004 ชัว et al., 2015 เคลลี่และสเติร์น 2015 และ Wieninger และอูลแมนน์, 2015) มะเดื่อ. 3 แสดงอะไมเลส maltogenic (1sma โซ่ A) ที่รวมกันของลูปปิด (รูป. 3A โครงสร้างซ้าย) รองรับลำดับชั้นของโครงสร้างโดเมนที่มีสองสามและสี่โดเมนในระดับที่แตกต่างกันของลำดับชั้น (รูป. 3B) มันเป็นตัวอย่างต่อเนื่อง (รูปที่ 3 B โครงสร้างกลาง:. ตกค้าง 1-125 (สีฟ้า), 126-537 (สีเขียว), 538-588 (สีส้ม)) และโดเมนที่ไม่ต่อเนื่อง (รูปที่ 3 B โครงสร้างขวา:. ตกค้าง 126-242 และ 376-499 (สีเขียว)) และการดำรงอยู่ของลำดับชั้นของโครงสร้างโดเมน (รูปที่ 3. B) มะเดื่อ. 3 ซีแสดงให้เห็นว่าการแข่งขันระหว่างโดเมนในระดับที่แตกต่างกันของลำดับชั้นและผู้ที่ถูกกำหนดโดยวิธีการอื่น ๆ เช่นโดเมน Parser เซิร์ฟเวอร์ NCBI ที่ใช้และการจัดหมวดหมู่ PDB (Koczyk และ Berezovsky 2008) เป็นตัวแทนของอำนาจประนีประนอมของลำดับชั้น โครงสร้างโดเมนทางเลือกรวมถึงสองอย่างต่อเนื่อง (รูปที่ 3. B, ซ้าย) และสามโดเมนอย่างต่อเนื่อง (รูปที่. 3 B, ศูนย์) และโครงสร้างโดเมนสี่ที่ประกอบด้วยต่อเนื่อง (ตกค้าง 1-125 (สีฟ้า), 243-375 (สีแดง ) และ 500-588 (สีส้ม)) และต่อเนื่อง (ตกค้าง 126-242 และ 376-499) โดเมนสีเขียว (รูปที่ 3. B, ขวา) ในการเปลี่ยนแปลงจากโครงสร้างสามถึงสี่โดเมนโดเมน 126-537 (รูปที่. 3 B โครงสร้างศูนย์