ConSurf

Introduzione

ConSurf è uno strumento bioinformatico per stimare la conservazione evolutiva delle posizioni degli amminoacidi/acidi nucleici in una molecola di proteina/DNA/RNA basata sulle relazioni filogenetiche tra sequenze omologhe. Il grado in cui una posizione di acido amminico (o nucleico) viene conservata evolutivamente dipende fortemente dalla sua importanza strutturale e funzionale; le posizioni in rapida evoluzione sono variabili mentre le posizioni in lenta evoluzione sono conservate. Pertanto, l’analisi di conservazione delle posizioni tra i membri della stessa famiglia può spesso rivelare l’importanza di ciascuna posizione per la struttura della proteina (o dell’acido nucleico) o function.In ConSurf, il tasso evolutivo è stimato in base alla relazione evolutiva tra la proteina (DNA / RNA) e i suoi omologhi e considerando la somiglianza tra gli acidi amminici (nucleici) come riflesso nella matrice delle sostituzioni. Uno dei vantaggi di ConSurf rispetto ad altri metodi è il calcolo accurato del tasso evolutivo utilizzando un metodo bayesiano empirico o un metodo di massima verosimiglianza (ML).

Metodologia

Data la sequenza amminica o di acido nucleico (può essere estratta dalla struttura 3D), ConSurf effettua una ricerca di sequenze omologhe vicine utilizzando BLAST (o PSI-BLAST) . L’utente può selezionare uno dei diversi database e specificare i criteri per la definizione degli omologhi. L’utente può anche selezionare le sequenze desiderate dai risultati BLAST. Le sequenze sono raggruppate e sequenze molto simili vengono rimosse usando CD-HIT. Un allineamento di sequenza multipla (MSA) delle sequenze omologhe è costruito usando MAFFT,PRANK, T-COFFEE, MUSCLE(default) o CLUSTALW. L’MSA viene quindi utilizzato per costruire un albero filogenetico utilizzando l’algoritmo neighbor-joining implementato nel programma Rate4Site. I punteggi di conservazione specifici per la posizione sono calcolati utilizzando gli algoritmi empirici bayesiani o ML. I punteggi di conservazione continui sono suddivisi in una scala discreta di nove gradi per la visualizzazione, dalle posizioni più variabili (grado 1) color turchese, attraverso le posizioni intermediamente conservate (grado 5) colorate di bianco, alle posizioni più conservate (grado 9) color marrone. La conservazione punteggi sono proiettate proteina/sequenza nucleotidica e sull’MSA