Data Mining in Structural Biology: Signal Transduction and Beyond

زیست شناسی ساختاری در حال تبدیل شدن به یک تکنیک معمولی برای پایان دادن به ساختار در صنایع داروسازی است. پیشرفت‌ها در زیست‌شناسی مولکولی، تکنیک‌های پردازش کریستال و جمع‌آوری داده‌ها، منابع تشعشعات سینک کروترون قابل تنظیم، و محاسبات با کارایی بالا، همگی به پیشرفت‌هایی مانند تولید و بیان دامنه‌های پروتئینی متناسب، استفاده از MAD (پراکندگی غیرعادی چندگانه) کمک کرده‌اند. روش، و جمع آوری داده های اشعه ایکس از کریستال های کوچک در دمای برودتی. تعداد ساختارهای پروتئینی سپرده شده در بانک اطلاعات پروتئین در طی 3-4 سال گذشته به شدت افزایش یافته است. از سال 1997 تا کنون بیش از 1500 سازه در هر سال ته نشین شده است و در 7 ماهه اول امسال نیز 1500 ساختار پروتئینی ته نشین شده است. ابتکارات متعدد در زمینه "ژنومیکس ساختاری" که در سراسر جهان توزیع شده است منجر به توسعه تکنیک هایی برای تعیین ساختار با کارایی بالا شده است و در نتیجه به افزایش در تعیین ساختارهای پروتئینی سه بعدی کمک می کند. این اطلاعات ساختاری به طرق مختلف در فرآیند کشف دارو مورد بررسی قرار می گیرد. این نه تنها در طراحی دارویی مبتنی بر ساختار لی گاندهای جدید با وزن مولکولی کم، بلکه در مراحل اولیه اعتبارسنجی و ارزیابی هدف نیز استفاده می شود. با افزایش تعداد توالی‌های پروتئینی بدون همسانی قابل توجه با پروتئین‌های شناخته شده، تکنیک سازگاری ساختار-توالی (نخ زدن) به طور فزاینده‌ای برای اختصاص دادن یک تابع به یک تار پروتئین مشخص استفاده می‌شود.

Structural biology is becoming a routine technique for structure de­ termination in pharmaceutical industries. The advances in molecular biology, crystal handling and data collection techniques, tunable syn­ chrotron radiation sources, and high-performance computing have all contributed to developments such as the production and expression of tailored protein domains, the use of the MAD (Multiple Anomalous Dispersion) method, and the collection of X-ray data from tiny crystals at cryogenic temperature. The number of protein structures deposited in the Protein Databank has increased tremendously over the last 3-4 years. Since 1997, more than 1,500 structures have been deposited each year, and during the first 7 months of this year, 1,500 protein structures were already deposited. The numerous initiatives in the field of "structural genomics" distributed all over the world have led to the development of techniques for high-throughput structure determina­ tion, thereby contributing to the increase in the determination of three­ dimensional protein structures. This structural information is being ex­ plored in various ways in the drug discovery process. It is not only used in structure-based drug design of new low-molecular-weight li­ gands, but also in the early stages of target validation and assessment. With the number of protein sequences without significant homology to well-known proteins increasing, the technique of structure-sequence compatibility (threading) is increasingly used to assign a function to a given protein fold.