Modellera en enzymaktiv webbplats med hjälp av molekylvisualiserings freeware

Biomolekylära visualiseringsfärdigheter är av största vikt för att förstå nyckelbegrepp inom de biologiska vetenskaperna, såsom struktur-funktionsrelationer och molekylära interaktioner. Olika program gör det möjligt för en elev att manipulera 3D-strukturer, och biomolekylär modellering främjar aktivt lärande, bygger beräkningsfärdigheter och överbryggar klyftan mellan tvådimensionella läroboksbilder och livets tre dimensioner. En kritisk färdighet inom detta område är att modellera en proteinaktiv plats, som visar delar av makromolekylen som kan interagera med en liten molekyl, eller ligand, på ett sätt som visar bindande interaktioner. I det här protokollet beskriver vi denna process med hjälp av fyra fritt tillgängliga makromolekylära modelleringsprogram: iCn3D, Jmol/JSmol, PyMOL och UCSF ChimeraX. Denna guide är avsedd för studenter som vill lära sig grunderna i ett specifikt program, liksom instruktörer som införlivar biomolekylär modellering i sin läroplan. Protokollet gör det möjligt för användaren att modellera en aktiv webbplats med hjälp av ett specifikt visualiseringsprogram, eller att prova flera av de tillgängliga gratisprogrammen. Den modell som valts för detta protokoll är humant glukosinas, en isoform av enzymet hexokinas, som katalyserar det första steget i glykolys. Enzymet är bundet till ett av dess substrat, liksom en icke-reaktiv substratanalog, vilket gör det möjligt för användaren att analysera interaktioner i det katalytiska komplexet.