On line сервис по расчету 2D и 3D структуры белка по нуклеотидной последовательности

Дополнительные направления: рубиновая энергетика и продление жизни человека.

 Лаборатория Наномир

Когда реальность открывает тайны,
уходят в тень и  меркнут чудеса …

В лаборатории Наномир создан ПикоСофт, который определяет вторичную и третичную структуры белка автоматически по кодирующей нуклеотидной последовательности. Точность пикотехнологических моделей превосходит точность РСА, ЯМР, нейтронной дифракции в сотни, а иногда и в тысячи раз. Сравнивая данные, полученные с помощью программы “Пикотехнология” с результатами РСА и др. экспериментальных методов удалось обнаружить сильную корреляцию, но в то же время стали видны систематические ошибки этих методов. Подробнее можно прочитать в научной статье: http://www.nanoworld.org.ru/data/01/dat … 000509.htm
Там проведён статистический анализ и получены достоверные результаты, что позволило максимально приблизиться к нативной форме белка с разрешением 1 пикометр. Углеводная составляющая тоже может быть смоделирована, но пока это не автоматизировано.

Методика.

В основу алгоритма положена таблица композиционного генетического кода:

http://img-fotki.yandex.ru/get/6308/126580004.52/0_bcbf2_14392c02_orig.png

 

И формы аминокислотных остатков.
http://img-fotki.yandex.ru/get/9/nanoworld.0/0_5a38_3fa834cd_orig
Формы устойчивых электронных оболочек атома. Подробнее:http://nanoworld88.narod.ru/data/104.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/5604/70695945.6/0_80f5c_3afc9b1b_orig.gif http://www.nanoworld.org.ru/data/01/data/avi/diamond.gif  http://www.nanoworld.org.ru/data/01/data/avi/na-cl.gif
Модели атома нобелия,     кристалла алмаза,         кристалла NaCl

Речь идёт о модельных экспериментах, которые помогли определить формы простых молекул и более сложных, таких, как аминокислоты. В экспериментах электроны смоделированы кольцами, атомы и молекулы – кольцегранниками.

Более подробно с азами пикотехнологии можно ознакомиться по учебным пособиям, допущенными министерством образования и науки России:

http://nanoworld88.narod.ru/data/250_files/0_aaaf4_9fd81ee2_L.jpg

http://nanoworld88.narod.ru/data/250_files/2-04.jpg
Подробнее см. в 250-ом выпуске рассылки “Новости лаборатории Наномир”:http://nanoworld88.narod.ru/data/250.htm

Ниже показаны формы аминокислот.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6211/126580004.52/0_bcc22_c76df23e_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6301/126580004.52/0_bcc21_bcb086e6_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6110/126580004.52/0_bcc20_7ccf87d1_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6306/126580004.52/0_bcc2d_2ece77d1_S.gif
Аланин                   Фенилаланин               Метионин                Триптофан
Группа азота показана синим шариком. В процессе сборки белка он замещает группу OH (показана кольцегранником без шарика). Модели других аминокислотных остатков можно посмотреть в 279-ом выпуске рассылки “Новости лаборатории Наномир”:http://nanoworld88.narod.ru/data/279.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/6211/126580004.53/0_bcc51_ef8e1f5a_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6211/126580004.53/0_bcc50_ee3f42dd_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6210/126580004.53/0_bcc52_53faa8b2_S.gif
Проработаны динамические свойства аминокислот. Подробнее см. через обложку сайта:http://nanoworld.narod.ru/

В процессе участия в международном конкурсе по определению структуры белков CASP3 была создана первая версия программы Пикотех, которая сохраняла третичную структуру белка в формате PDB. Но мы начнём демонстрацию работы программы Пикотех с определения вторичной структуры белка. В любом случае входными данными является файл с нуклеотидной последовательностью в формате DNE или FASTA:

Пример входного файла (фрагмент гонадотропина):

FT   CDS     1..45
gctctgctgc tgctggcgtc ggcgctgctc gtgtcgctga cgcac
//

По файлу программа Пикотех строит схему вторичной структуры:

http://nanoworld88.narod.ru/data/209_files/0_48027_3b50efe_orig.gif
Вторичная структура фрагмента гонадотропина (310-спираль)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6110/126580004.53/0_bcc34_80864ee1_orig.gif
Прямой участок альфа-спирали (альфа-керотин)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6211/126580004.53/0_bcc36_b874498a_orig.gif

http://img-fotki.yandex.ru/get/6308/126580004.53/0_bcc33_36d734d2_orig.gif

http://nanoworld88.narod.ru/data/288_files/0_85d09_8d7f6a3d_orig.gif
Прямая пи-спираль

http://img-fotki.yandex.ru/get/6303/126580004.53/0_bcc38_efc44999_orig.gif
Пи-спираль с изломом. В середине виден одиночный альфа-код, изгибающий пи-спираль.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6301/126580004.53/0_bcc39_20b9a5c1_orig.gif
Участки бета-спирали.

3D-модели, построенные по нуклеотидным последовательностям программой Пикотех:

http://img-fotki.yandex.ru/get/6210/126580004.53/0_bcc31_366c6e2c_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6304/126580004.53/0_bcc32_4f52ef7b_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6302/126580004.52/0_bcc2f_a96d98c5_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6307/126580004.52/0_bcc30_b4791ec4_S.gif
Альфа-спираль Бета-спираль    Пи-спираль        310-спираль
Подробнее можно посмотреть в 287-ом выпуске рассылки:http://nanoworld88.narod.ru/data/287.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/6305/126580004.51/0_bca40_e8dadd3f_orig.gif
Фрагмент сравнительной схемы для 7 белков NOS1 (по заказу лаборатории университета)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6301/126580004.53/0_bcc3e_667123fb_orig
Гистоновый комплекс (уровень нанотехнологии)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6211/126580004.53/0_bcc3c_89eaa5e7_orig
То же (уровень пикотехнологии)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6111/126580004.53/0_bcc3d_dfc05b45_orig
Шаперон (нанотех)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6306/126580004.53/0_bcc3b_e28e5537_orig
Шаперон (пикотех)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6300/126580004.53/0_bcc3a_bcf587ae_orig
Шаперон (пикотех)
Подробнее см. в 212-ом выпуске рассылки: http://nanoworld88.narod.ru/data/212.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/2708/126580004.3e/0_b1a4c_6cd8cb3c_S.gif
Заменим модель субъединицы коллагена на упрощённую (из многогранников)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6303/126580004.53/0_bcc41_fa12af9_S.gif http://img-fotki.yandex.ru/get/6307/126580004.53/0_bcc40_eed77702_S.gif
Из этих субъединиц складывается модель гиперспирали коллагена…

http://img-fotki.yandex.ru/get/4423/126580004.37/0_afba3_c1570361_orig.gif
Пикотехнологическая модель гиперспирали коллагена. Подробнее в 263 выпуске рассылки:http://nanoworld88.narod.ru/data/263.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/6302/126580004.53/0_bcc44_7882aacb_orig.gif
Из димеров тубулина складывается модель одного слоя микротрубочки:

http://img-fotki.yandex.ru/get/6300/126580004.53/0_bcc42_4af81bdd_orig.gif

http://img-fotki.yandex.ru/get/6304/126580004.53/0_bcc43_43a82434_orig.gif
Третья субъединица не меняет форму комплекса, но влияет на устойчивость.
Подробнее в 263 выпуске рассылки: http://nanoworld88.narod.ru/data/263.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/6110/126580004.53/0_bcc49_58a3cbac_orig.png
Мембранный белок с диафрагмой.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6308/126580004.53/0_bcc48_85e84a50_M.gif

http://img-fotki.yandex.ru/get/6302/126580004.53/0_bcc4b_83ea2d50_M.gif

http://img-fotki.yandex.ru/get/6110/126580004.53/0_bcc4a_8d8c2eb1_M.gif
Упрощённая динамическая модель. Подробнее в 270 вып:http://nanoworld88.narod.ru/data/270.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/2712/126580004.3f/0_b1b0c_a4931b42_M.gif
Две (из 6) субъединицы инсулина

http://img-fotki.yandex.ru/get/6304/126580004.53/0_bcc64_9a35a9c_orig.gif
Гексамер инсулина. Подробнее в 276 и 278 вып:
http://nanoworld88.narod.ru/data/276.htm
http://nanoworld88.narod.ru/data/278.htm

http://img-fotki.yandex.ru/get/5506/126580004.42/0_b37ab_6493b0b7_orig.gif
Модель интерлейкина-34. Подробнее в 281-ом вып.

http://img-fotki.yandex.ru/get/6000/70695945.8/0_864b7_59f27823_L.jpg
Пикотехнологическая модель NOS1 (по заказу лаб. университета)

http://img-fotki.yandex.ru/get/6205/70695945.8/0_864b6_715baf05_S.gif
Программа Пикотех сохраняет PDB-файлы, которые можно просматривать стандартными браузерами:

http://img-fotki.yandex.ru/get/6205/158289418.0/0_77286_19795bee_M.gif

Пример PDB-файла (фрагмент гонадотропина), полученного с помощью программы Пикотех:

PFRMAT TS
TARGET R00xx
AUTHOR
REMARK Predictor remarks.
REMARK http://nanoworld.narod.ru
REMARK
REMARK Target sequence (15 acids)
REMARK ALLLLASALLVSLTH
REMARK
METHOD Method description
METHOD The strong correlation dependence of spatial structure
METHOD of the protein from its nucleotide sequence was
METHOD theoretically predicted by physical modelling,
METHOD experimentally  discovered and statistically confirmed.
METHOD In the process of biosynthesis the third nucleotide of
METHOD the codon controls the orientation of the amino acid
METHOD forming the concrete spatial isomer that is the
METHOD conformation of the protein molecule cutting off
METHOD competition ways of the forming of 2D and 3D structures.
METHOD On this base the computer program “Pikotechnology” for
METHOD the prediction of 2D structure of the proteins on their
METHOD nucleotide sequence was created.
MODEL 1
PARENT N/A 1
ATOM      1  N   ALA A   1       6.532   8.757 -13.665  1.00  0.50      A
ATOM      2  CA  ALA A   1       5.710   8.898 -13.162  1.00  0.50      A
ATOM      3  C   ALA A   1       5.559   8.459 -12.260  1.00  0.50      A

ATOM    105  CD2 HIS A  15       3.130   1.058   1.794  1.00  0.50      A
ATOM    106  NE2 HIS A  15       2.709   0.953   1.260  1.00  0.50      A
ATOM    107  CE1 HIS A  15       2.288   0.848   0.722  1.00  0.50      A
TER
END

http://img-fotki.yandex.ru/get/6300/126580004.51/0_bc7ac_b07933_M.gif
Пикотехнологическая модель 310-спирали гонадотропина

***

http://img-fotki.yandex.ru/get/6109/126580004.4f/0_bbe0c_c7810c85_M.gif
Модель бензола, которая легла в основу моделей ДНК/РНК

http://img-fotki.yandex.ru/get/5304/nanoworld2003.2b/0_502b1_6906ec93_L.png
Модель ступени ДНК

http://img-fotki.yandex.ru/get/6305/126580004.53/0_bcc4f_69ee0a26_orig.gif
Модель ДНК

http://img-fotki.yandex.ru/get/6304/126580004.53/0_bcc4d_4bc4f0a8_orig.gif
Упрощённая модель тРНК

http://img-fotki.yandex.ru/get/6302/126580004.53/0_bcc4c_6284114b_orig.gif
ССА-конец тРНК с аминокислотой

http://img-fotki.yandex.ru/get/6304/126580004.53/0_bcc4e_787f7706_orig
http://img-fotki.yandex.ru/get/4515/nanoworld2003.29/0_4f985_f662331c_S.gif
Увеличить: http://img-fotki.yandex.ru/get/4515/nan … c_orig.gif
Объяснение механизма трансляции. Подробнее в 272-ом вып:http://nanoworld88.narod.ru/data/272.htm

Список научных трудов: http://nanoworld88.narod.ru/data/292.htm

Дополнительный критерий для проверки Пикотехнологии:http://nanoworld88.narod.ru/data/288.htm

Цитата: число мутаций в третьей позиции должно совпадать с процентом “одиночных” кодов 1 и 4 Конец цитаты.

209 Вторичная структура гонадотропина 310-спираль
263 Моделирование тубулина.
270 Мембранный белок с диафрагмой. Динамика.
272 Модель ДНК
276 Гексамер инсулина
277 Гиперспираль коллагена
278 Инсулин, коллаген PDB-файлы
279 Формы аминокислотных остатков
281 Интерлейкин-34, CASP10
287 Модели альф-,бета-,пи-,310-спирали.


Приглашение к сотрудничеству

для людей умеющих самостоятельно мыслить; не просто умных, а мудрых, которые чувствуют, где истина

Лаборатория Наномир готова к любому взаимовыгодному сотрудничеству. У нас есть  сторонники как явные, которые помогают морально и материально, есть очень много пассивных наблюдателей, есть и ярые противники, которые используют любые методы и средства (аморальные и просто преступные), чтобы уничтожить работу лаборатории и дискредитировать ее.

В одиночку внедрить технологии, выводящие цивилизацию на новый уровень,  невозможно. Благодаря поддержке множества заинтересованных людей проделана огромная работа. Ознакомиться с её результатами можно изучив материал рассылки “Новости лаборатории Наномир”. Люди науки могут изучить научные труды.

Вклад каждого не останется незамеченным  в случае успеха в реализации научных проектов. Результаты совместной деятельности принадлежат участникам проекта пропорционально коэффициентам творческого и финансового участия.

Основные разработки: 

 Микроволновый источник энергии

В 2011 году были куплены рубиновые шарики для эксперимента на сумму ~1000 долл. В результате было сделано научное открытие, проверена защита диэлектрических резонаторов от перенапряжения. В этом году, вероятно, можно будет создать микроволновую энергетику, т.к. удалось найти сырьё (рубин #8), из которого сделаны рубиновые шарики для эксперимента в Дубне.

Параллельно началась серия экспериментов на ускорителе “B” в диапазоне 20 … 140 ГГц.

  “Эликсир вечной молодости”

28 сентября 2011г. в институте геронтологии (г.Киев) начался эксперимент по созданию “эликсира вечной молодости”. Благодаря первому взносу (в размере 500 долларов) Золдракса и поддержке других соинвесторов. Продолжаются переговоры с потенциальными инвесторами по поводу финансирования этого проекта.

Программа исследований Презентация

  Пикотехнология 

Созданы первые версии пикотехнологии (выпуски рассылки 212 270 271 272 ), с помощью которой Александр Кушелев и Виктория Соколик сделали более10 научных открытий.

Виктория Соколик: Уважаемые коллеги, Вашему вниманию предоставляется услуга — моделирование 2D и 3D структуры любого белка без ограничений в его размере и степени изученности с помощью программного обеспечения, базирующемся на принципиально новом подходе декодирования нуклеотидной последовательности, детерминирующей данный белок.

Всё, что необходимо от заказчика, это нуклеотидная последовательность мРНК интересующего его белка (или код этой нуклеотидной последовательности в EMBL, или хотя бы код самого белка в PDB).

В течение 1-3 суток мы готовы предоставить Вам схему вторичной структуры заказанного белка (2D), модель его пространственной структуры (3D) в виртуальном пространстве, а также файл .pdb с координатами каждого атома белка.

Файл .pdb может быть использован по аналогии с файлами закристаллизованных белков из PDB банка для дальнейшего конформационного анализа белка методами молекулярной динамики с учётом физико-химической специфики микроокружения белка или его взаимодействия с лигандами.

Таким образом, Вы сможете максимально быстро удобным для Вас способом (по электронной почте, на сайте либо на электронном носителе) получить информацию о структурном шаблоне Вашего белка.

Цена  заказов — договорная.

Сотрудничество может быть различным:

– участие в научных дискуссиях на форуме (конструктивное)

– совместное создание коммерческого продукта

– поиск инвесторов

– выступить менеджером по продаже готовых коммерческих продуктов

– конструктивные предложения по продвижению идей лаборатории Наномир

– содействие в проведении экспериментов и т.п.

– написание совместных научных статей и т.п.

– материальный вклад (денежный или обеспечение оборудованием и материалами)

 

Пожалуйста, сообщайте о своем вкладе, чтобы мы зачли Вас как партнера лаборатории Наномир.

+7-926-5101703  +7-903-2003424 +7-916-8265031, Skype: Kushelev2009, mail: kushelev2011@yandex.ru

веб-мани: WM-кошелек R426964799301 Другие способы перевода