論文の概要: Leveraging deep learning for fully automated NMR protein structure
determination
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.12041v1
- Date: Fri, 28 Jan 2022 11:08:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-01-31 16:08:08.065902
- Title: Leveraging deep learning for fully automated NMR protein structure
determination
- Title(参考訳): 完全自動NMRタンパク質構造決定のためのディープラーニングの活用
- Authors: Piotr Klukowski, Roland Riek, Peter G\"untert
- Abstract要約: 核磁気共鳴分光法(NMR)は構造生物学における主要な技術の一つである。
NMRは溶液、生体細胞、固体中の中小タンパク質の構造と動態を解明することができる。
通常、NMR測定をタンパク質構造に変えるには数週間から数ヶ月の作業が必要です。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy is one of the major techniques
in structural biology with over 11800 protein structures deposited in the
Protein Data Bank. NMR can elucidate structures and dynamics of small and
medium size proteins in solution, living cells, and solids, but has been
limited by the tedious data analysis process. It typically requires weeks or
months of manual work of trained expert to turn NMR measurements into a protein
structure. Automation of this process is an open problem, formulated in the
field over 30 years ago. Here, we present the first approach that addresses
this challenge. Our method, ARTINA, uses as input only NMR spectra and the
protein sequence, delivering a structure strictly without any human
intervention. Tested on a 100-protein benchmark (1329 2D/3D/4D NMR spectra),
ARTINA demonstrated its ability to solve structures with 1.44 {\AA} median RMSD
to the PDB reference and 91.36% correct NMR resonance assignments. ARTINA can
be used by non-experts, reducing the effort for a protein structure
determination by NMR essentially to the preparation of the sample and the
spectra measurements.
- Abstract(参考訳): 核磁気共鳴分光法は、タンパク質データバンクに11800以上のタンパク質構造が蓄積された構造生物学における主要な技術の一つである。
NMRは溶液、生体細胞、固体中の中小タンパク質の構造と動態を解明することができるが、退屈なデータ解析プロセスによって制限されている。
通常、NMR測定をタンパク質構造に変えるには、訓練された専門家の手作業が数週間から数ヶ月かかる。
このプロセスの自動化は、30年以上前にこの分野で定式化されたオープンな問題です。
ここでは、この課題に対処する最初のアプローチを示す。
本手法はnmrスペクトルとタンパク質配列のみを入力として使用し,人間の介入なしに構造を厳密に伝達する。
100タンパク質のベンチマーク (1329 2D/3D/4D NMRスペクトル) で、ARTINAは、PDB基準に1.44 {\AA} 中央のRMSDと91.36%の正しいNMR共鳴割り当てを持つ構造を解く能力を示した。
ARTINAは非専門家によって使用することができ、NMRによるタンパク質構造決定の労力を、基本的に試料とスペクトルの測定のために削減することができる。
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