CASP ( Critical Assessment of Protein Structure Prediction ) este un experiment pe scară largă privind predicția structurilor proteinelor . Se desfășoară din 1994 cu o frecvență de doi ani. [1] CASP testează în mod obiectiv metodele de predicție a structurii proteinelor și oferă o evaluare independentă a modelării structurale. Scopul principal al CASP este de a ajuta la îmbunătățirea metodelor de determinare a structurii tridimensionale a proteinelor din secvențele lor de aminoacizi . Peste 100 de grupuri de cercetare participă la proiect în mod continuu. CASP este considerată o competiție mondială în știința modelării structurale.
Unul dintre principiile principale ale CASP este că participanții nu au nicio informație prealabilă despre proteină, în afară de secvența de aminoacizi. Din acest motiv, CASP folosește o metodă dublu-orb - nici organizatorii, nici experții, nici participanții nu cunosc structura proteinelor testate până la finalul etapei de predicție.
Proteinele testate sunt cel mai adesea structuri nerezolvate obținute prin analiza de difracție cu raze X și RMN . Poate fi, de asemenea, structuri deja rezolvate, dar nu prezentate în Banca de date de proteine .
Proteinele selectate pot avea omologi de secvență cu structuri cunoscute. Acest lucru poate fi determinat folosind alinierea secvenței BLAST sau HHsearch . Este permisă modelarea ulterioară a structurii prin omologie.
Dacă nu există omologi sau structurile acestora, se aplică metoda de predicție a structurii de novo . Un exemplu de astfel de metodă este Rosetta . În prezent, această direcție este aplicabilă proteinelor mici (nu mai mult de 100-150 de aminoacizi). Din acest motiv, categoria structurilor complet noi nu este reprezentată în CASP. [2]
Principala metodă de evaluare a rezultatelor este o comparație a pozițiilor atomilor de Cα din structurile prezise și modelul țintă.
Comparația este vizualizată folosind distribuția cumulativă a distanțelor dintre perechile de atomi de Cα echivalenti în alinierea structurală a modelului și structurilor. Un exemplu este prezentat în figură, modelul țintă corespunde valorii zero de pe diagramă.
Caracteristica numerică a calității predicției este GDT-TS (Global Distance Test - Total Score) . Acesta descrie procentul de reziduuri bine modelate ale structurii prezise.
Predicțiile de novo sunt, de asemenea, evaluate de un grup de experți, deoarece metodele numerice dau rezultate inconsistente pentru structuri foarte diferite (și metodele de novo sunt mai probabil să dea structuri incorecte și sunt cele mai dificil de evaluat). [3]
Cele mai precise predicții pot fi evaluate prin comparație cu cristalul structurii țintă. [patru]
Diferite metode de evaluare pot fi utilizate pentru diferite categorii:
Rezultatele CASP sunt publicate în numere speciale ale revistei Proteins . Articolele pot fi accesate prin intermediul site-ului oficial CASP. [5]
Articolul principal al problemei descrie experimentul în sine. [6] [7] Articolul final al numărului este dedicat dezvoltării științei modelării structurale. [8] [9]