Molecular surface generation using a variable‐radius solvent probe
Notice bibliographique
Résumé
Protein-ligand binding occurs through interactions at the molecular surface. Hence, a proper description of this surface is essential to our understanding of the process of molecular recognition. Recent studies have noted the inadequacy of using a fixed 1.4 A solvent probe radius to generate the molecular surface. This assumes that water molecules approach all surface atoms at an equal distance irrespective of polarity, which is not the case. To adequately model the protein-water boundary requires that the solvent probe radius change according to the polarity of its contacting atoms, smaller near polar atoms and larger near apolar atoms. To our knowledge, no method currently exists to generate the molecular surface of a protein in this manner. Using a modification of the marching tetrahedra algorithm, we present a method to generate molecular surfaces using a variable radius solvent probe. The resulting surface lacks many of the unrealistic small crevices in nonpolar regions that are found when utilizing an invariant 1.4 A solvent probe, while maintaining the fine detail of the surface at polar regions. On application of the method on a test set of 20 protein structures taken from the Protein Data Bank (PDB), we also find far fewer empty unsolvated cavities that are present when using only a 1.4 A solvent probe, while the majority of solvated and polar cavities is retained. This suggests that the majority of empty cavities previously observed in protein structures might simply be artifacts of the surfacing method. We also find that the variable probe surface can have significant effects on electrostatic calculations by generating a better tuned description of the protein-water boundary. We also examined the binding interfaces of a diverse set of 55 protein-protein complexes. We find that using a variable probe results in an increase in perceived shape complementarity at these sites compared to using a 1.4 A solvent probe. The molecular volume and surface area are geometric values that determine various important properties for macromolecules, and the altered description afforded by a variable solvent probe molecular surface can have significant implications in protein recognition, energetics, folding, and stability calculations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».