Моделирование активного сайта фермента с помощью бесплатного программного обеспечения для молекулярной визуализации

Навыки биомолекулярной визуализации имеют первостепенное значение для понимания ключевых концепций в биологических науках, таких как структурно-функциональные отношения и молекулярные взаимодействия. Различные программы позволяют учащемуся манипулировать 3D-структурами, а биомолекулярное моделирование способствует активному обучению, развивает вычислительные навыки и преодолевает разрыв между двумерными изображениями учебника и тремя измерениями жизни. Критическим навыком в этой области является моделирование активного сайта белка, отображающего части макромолекулы, которые могут взаимодействовать с небольшой молекулой или лигандом таким образом, чтобы показать связывающие взаимодействия. В этом протоколе мы описываем этот процесс с помощью четырех свободно доступных программ макромолекулярного моделирования: iCn3D, Jmol/JSmol, PyMOL и UCSF ChimeraX. Это руководство предназначено для студентов, стремящихся изучить основы конкретной программы, а также инструкторов, включающих биомолекулярное моделирование в свою учебную программу. Протокол позволяет пользователю моделировать активный сайт с помощью определенной программы визуализации или выбрать несколько доступных бесплатных программ. Моделью, выбранной для этого протокола, является глюкокиназа человека, изоформа фермента гексокиназы, которая катализирует первую стадию гликолиза. Фермент связан с одним из своих субстратов, а также с нереакционноспособным аналогом субстрата, что позволяет пользователю анализировать взаимодействия в каталитическом комплексе.