Dự đoán cấu trúc protein đồng sinh dựa trên tìm kiếm cấu hình và năng lượng

Một phương pháp “dựa trên tri thức” để dự đoán cấu trúc chưa biết của một protein từ cấu trúc biết trước đồng sinh sử dụng năng lượng để xác định hình dạng bên của chuỗi được đề xuất. Phương pháp này bao gồm việc hoán đổi các dư lượng trong cấu trúc đã biết cho chuỗi của protein chưa biết. Sau đó, một tìm kiếm hình dạng với sự tối thiểu hóa năng lượng cơ học phân tử được thực hiện trên các dư lượng đã hoán đổi. Hình dạng có năng lượng thấp nhất là hình dạng được chọn để dự đoán cấu trúc. Trong cấu trúc của trypsin bò, tầm quan trọng của việc bao gồm một thuật ngữ năng lượng hòa tan trong quá trình tìm kiếm được chứng minh đối với các dư lượng có thể tiếp cận với dung môi, trong khi chỉ riêng năng lượng cơ học phân tử cũng đủ để dự đoán chính xác hình dạng của các dư lượng bên trong. Độ chính xác của mô hình được đánh giá bằng cách so sánh độ chồng lắp giữa thể tích của cấu trúc dự đoán và cấu trúc tinh thể. Cuối cùng, cấu trúc của trypsin chuột được dự đoán từ cấu trúc tinh thể của trypsin bò. Chuỗi của hai protein này có độ đồng nhất 74% và tất cả các thay đổi đáng kể giữa chúng đều ở các dư lượng bên ngoài. Do đó, việc bao gồm năng lượng hòa tan trong tìm kiếm hình dạng là cần thiết để dự đoán chính xác cấu trúc của các dư lượng đã hoán đổi.