نمذجة موقع نشط إنزيم باستخدام التصور الجزيئي مجانية

مهارات التصور الجزيئي الحيوي هي ذات أهمية قصوى لفهم المفاهيم الرئيسية في العلوم البيولوجية، مثل العلاقات بين الهيكل والوظيفة والتفاعلات الجزيئية. تسمح البرامج المختلفة للمتعلم بمعالجة الهياكل ثلاثية الأبعاد ، وتعزز النمذجة الجزيئية الحيوية التعلم النشط ، وتبني المهارات الحسابية ، وتسد الفجوة بين صور الكتب المدرسية ثنائية الأبعاد والأبعاد الثلاثة للحياة. مهارة حاسمة في هذا المجال هو نموذج موقع البروتين النشط، وعرض أجزاء من الجزيئات الكبيرة التي يمكن أن تتفاعل مع جزيء صغير، أو ليغاند، بطريقة تظهر التفاعلات ملزمة. في هذا البروتوكول، نقوم بوصف هذه العملية باستخدام أربعة برامج نمذجة جزيئية حرة متوفرة: iCn3D، Jmol/JSmol، PyMOL، وUCSF ChimeraX. هذا الدليل موجه للطلاب الذين يسعون إلى تعلم أساسيات برنامج معين، وكذلك المعلمين الذين يدمجون النمذجة الجزيئية الحيوية في مناهجهم الدراسية. يمكن البروتوكول المستخدم من تصميم موقع نشط باستخدام برنامج مرئيات محدد، أو أخذ عينات من العديد من البرامج المجانية المتوفرة. النموذج الذي تم اختياره لهذا البروتوكول هو الجلوكوكيناز البشري ، وهو شكل متساوي من إنزيم hexokinase ، الذي يحفز الخطوة الأولى من انحلال الجليكوليسيس. يرتبط الإنزيم بأحد ركائزه ، بالإضافة إلى تناظر ركيزة غير تفاعلي ، والذي يسمح للمستخدم بتحليل التفاعلات في المجمع الحفاز.