YASARA：重ね合わせ 「Superpose」と「Align」の使用例

タンパク質の重ね合わせの方法はいくつかありますが、今回は「Superpose」と「Align」の実行例を紹介します。

この記事では、アデノシンデアミナーゼという酵素タンパク質を例に、ヒト（PDB:3iar）とマウス（PDB:1fkw）のタンパク質の構造を比較してみます。

 1.「Superpose」の使用例 

「Superpose」では、選択したObjectの原子間のRMSD（平均二乗偏差）が最小となるように重ね合わせが実行されます。

「Align」のように構造アラインメント（立体構造を基にしたアミノ酸残基の対応づけ）を実行しないため、どの原子同士を重ね合わせるかを自分で定義する必要があります。

原子同士の対応は、マッチングオプションで設定できます。

<Match option>

・Atom name

・Atom alternate location indicator

・Residue name

・Residue number

・Molecule name

今回はアミノ酸配列が異なるので、「Residue name」は無効にして、「Atom name」と「Residue number」の２つを有効にして実行します。

今回重ね合わせに使用する２つのタンパク質は、残基番号は対応していますがアミノ酸配列と残基数が異なります。

このようにタンパク質の配列が異なる場合は、重ね合わせの対象から側鎖を外し、α炭素もしくはバックボーンのみを重ね合わせの対象にします。

また、残基数が異なっているので、同じ数になるようにサブセットのみを指定します。

 （今回重ね合わせに用いる２つのタンパク質、PDB:3iarとPDB:1fkwの残基番号はそれぞれ5～364、4～352 なので、残基番号5～352を指定します。）

 ＜操作＞

1. タンパク質構造の準備

 File > Load > PDB file from Internet

を選択し、PDB IDに3iarを入力しOKボタンをクリックし、ヒトのタンパク質構造を読み込みます。

同様の操作を繰り返し、PDB IDに1fkwを入力してマウスのタンパク質構造も読み込みます。

 クリーニング処理を行います。

Edit > Clean> all

 不要物が含まれているので削除します。

Edit > Delete > Atom

を選択し、表示されるダイアログの「Negate attribute」にチェックをし、Belongs to has 欄でProteinを選択（タンパク質を削除の対象外に設定）してOK。

2. Superposeの実行

 Analyze > Superpose > individual objects on selected.. の欄からAtoms

を選択するとダイアログが表示されるので、Name欄からCA（α炭素）、belongs to or has 欄からObj1 を選択し、下の空欄に「Res 5-352」と入力しOKをクリックします。