Пикотехнологические 2D и 3D модели белков на заказ

Получите 2D и 3D струтктуру интересующего Вас белка с точностью до пикометра 

3D Genetic code

Александр Кушелев
Руководитель Лаборатории Наномир

Уважаемые коллеги, предлагаем Вашему вниманию принципиально новую возможность моделирования пространственной структуры белков и схем их вторичной структуры для ещё экспериментально не изученных протеинов. 

Ваша заявка должна содержать лишь код интересующего Вас белка из базы данных PDB, либо мРНК для него. При необходимости мы можем смоделировать комплекс Вашего белка с лигандами любой природы.

Виктория Соколик

Кандидат биологических наук

Ведущий научный сотрудник Лаборатории нейрофизиологии, иммунологии и биохимии

ГУ "Институт неврологии, психиатрии и наркологии НАМНУ", Харьков, Украина

Пикотехнология - эффективный инструмент для исследований и открытий

Научная дискуссия - Виктория Соколик, Александр Кушелев

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.

Определены две структуры белка (пробный заказ) для Испанского заказчика.

В книге "Пикотехнология белков" приведены примеры 100 белковых структур.

Подробнее: 

http://subscribe.ru/archive/science.news.nanoworldnews/201701/08225325.html/

http://subscribe.ru/archive/science.news.nanoworldnews/201701/06202510.html/

http://subscribe.ru/archive/science.news.nanoworldnews/201701/09234913.html/

http://subscribe.ru/archive/science.news.nanoworldnews/201701/14102921.html/

Менеджеры, которые найдут заказы на структуры белков по методу Пикотехнологя белков, получат до 80% от суммы заказа 1 , 2 , 3 !  Стоимость белковых структур по методу РСА для научных центров мира начинается от 10 000 USD

Пикософт 2017 

Сервиса "Структура белка по нуклеотидной последовательности"

Музыкальный триумф Пикотехнологии

Отладка Пикософта

Таблица митохондриального генетического кода и углы поворота белковых спиралей

Пикософт 2017 с Композиционным Кодом 6. Полная обновлённая версия

Кольцегранные модели атомов и молекул подтверждены экспериментально

Пикотехнология белков  в новогодние каникулы 2016/2017  - новые закономерности  

Структемы генетического кода белкового мира и мультикомпозиционный код 

Геометрический алгоритм совпадает с данными экспериментов 

Периодичность в структурах белковых молекул

Пикотехнология белков исследования 1992-2016  1 ,  2 ,  3 , 4 , 5 , 6  , 7 ,  8  , 9 , 10 , 11 , 12 , 13

Купить книгу "Пикотехнология белков"

В 2017 году Пикотехнолоия получила ряд серьёзных обновлений. Создан новый стандарт определения структуры белка. Процесс построения белковых молекул описывается в нотной записи, см. Музыкальный генетический код. Открыты новые 3D структуры молекул. Создан формат 6 композиционного кода белковых молекул. КОмпозиционный генетический код дополнен митохондриальным генетическим кодом.   Пикотехнология продолжает стремительно обновляеться. Следите за обновлениями на Форуме Лаборатории Наномир. 

Сервис "Структура белка по нуклеотидной последовательности"

Работаем в новом стандарте определения вторичной структуры белка!

2017.03.30   15:11:08

Пикотехнология белков, ДНК, РНК 

22 ноты Лунной сонаты (отмечены красным) звучат в гиперзвуковом диапазоне в процессе сборки белковой молекулы EIK81335 более 1 000 000 000 лет!

Схема вторичной структуры в новом стандарте.

Как выяснилось, под музыку Лунной сонаты строится программная 123-спираль Кушелева.

Полностью схема вторичной структуры: https://img-fotki.yandex.ru/get/195648/ … d_orig.png

Этот фрагмент белка строится под музыку из Лунной сонаты.

Найдите 123-спираль в более крупном фрагменте белка.

123-спираль Кушелева, которая строится под музыку Лунной сонаты.

Полный комплект файлов: https://cloud.mail.ru/public/8Hi6/FXQ3LoZtT

Таблица музыкального генетического кода

Кушелев: Из таких музыкальных "кирпичиков" складывается музыка сборки белковых молекул. Каждая аминокислота - нота тонального или ударного инструмента.

А так выглядит музыкальная партия сборки молекулы коллагена (см.правый столбец таблицы)

Примеры нотных партитур белковых молекул

Танец дождя - музыка сборки Q-спирали

Оригинал https://www.youtube.com/watch?v=WX0H85tj1yU
A dancing man on a stick - amazing african tribal dance - Zaouli Dance

Нашлась и более сложная мелодия: https://www.youtube.com/watch?v=p6OKy9u5_V8

Давайте попробуем разобраться, зачем нужен сигнал типа QHQHQHQHQ ?

Сигнал QHQHQHQHQ записан в середине музыки сборки белка: http://www.ebi.ac.uk/ena/data/view/EKT5 … splay=text

Музыка QHQHQHQHQ звучит во время сборки Q-спирали:

C 15 по 46 строку.

При вращении Q-спирали белка соседние аминокислотные остатки будут звучать "трелью", т.е. как в процессе сборки, т.е. "по нотам". Правда, скорость проигрывания будет зависеть от угловой скорости вращения белковой молекулы. Гиперзвук с переходом на полутон туда и обратно может вызывать периодическое изменения вектора силы гиперзвукового давления на объект воздействия, т.е. на другое химическое соединение. Если этот объект обладает резонансными свойствами, то он будет раскачиваться. Через несколько периодов колебаний объект может раскачаться до пороговой амплитуды, после чего он может передать энергию, например, для химической реакции превращения АДФ (ADP) в АТФ (ATP). Это позволяет субклеточному организму питаться тепловой энергией. Конечно, фотосинтез даёт больше энергии, но не помогает выжить в темноте...

А зачем такой сигнал ("трель" на двух соседних нотах) могла понадобиться инопланетянам, которых копируют африканские шаманы дождя?

Вероятно, речь идёт об аналогичном воздействии на резонансную систему или о сигнале, который управляет электромагнитным двигателем, раскачивающим некий объект в резонанс.

2017.03.21 13:43:54

Пикотехнология белков, ДНК, РНК 

Письмо Дидье Маруани / Didier Marouani от Кушелева

Музыкальный генетический код помог обнаружить белки-антигомологи!

Кушелев: Одним из признаков антигомологов является разная длительность одинаковых нот. Дело в том, что кодоны альфа/310 спирали быстрые, кодоны пи-спирали медленные, а кодоны бета-спирали сверхмедленные.

Музыка (упрощённая) сборки белка D1W0KT5J016 в стандарте MIDI: https://cloud.mail.ru/public/DvsU/x7SzcZBKF

Поэтому одни и те же ноты сборки антигомологов звучат по-разному.

3D модели белков-антигомологов:

Полный комплект файлов одного из антигомологов ( D1W0KT5J016 ) находится в папке: https://cloud.mail.ru/public/5YTM/hbAQNfXdM

Полный комплект файлов другого антигомолога ( CDJ31753 ) находится в папке: https://cloud.mail.ru/public/FEhS/N5F3AfPL5

2017.03.19 03:58:04

Q-спираль (спираль Кушелева) ~12 аминокислотных остатков на виток

Примерно 32 аминокислотных остатка на 11/4 витка спирали. 128 АО на 11 витков. 11.64 АО на виток.

Музыкальный файл в стандарте МИДИ / MIDI: https://cloud.mail.ru/public/De6u/NSAaxnEDF

Сегодня 10:48:51

Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Кушелев:

Кстати, интересно, бывают ли зеркально-симметричные Q-спирали? Понятно, что синтезировать можно вместо L-аминокислот D-аминокислоты, но рибосома работает только с L-аминокислотами. Поэтому интересно найти белки с участками длинных спиралей, которые близки к зеркальным отражениям Q-спирали.

Напомню, что альфа-спираль белка правая, 310-спираль тоже правая, пи-спираль левая, бета-спираль левая, Q-спираль, как мы видим, тоже левая.

Доклад для лабораторий РСА, ЯМР, нейтронной дифракции

Альфа-спираль Бета-спираль    Пи-спираль        310-спираль           Q-спираль

2017.03.21 12:01:20

Обнаружены сверхдлинные бета-спиральные участки белковых молекул, которые могут являться основой специфических пикомашин: 

2017.01.15 13:51:52

Пикотехнология белков, ДНК, РНК - 2

В общей сложности построены модели 5 замкнутых через дисульфидные мостики участков.

1. Cys 95 - Cys 113 в человеческом лизоциме.
2. Cys 96 - Cys 117 в альтернативном человеческом лизоциме.
3. Cys 78 - Cys 82  в альтернативном человеческом лизоциме.
4.  Cys 94 - Cys 98  в лизоциме куриного яйца
5.  Met 1 - Cys 13  в мышином лизоциме

Вероятность случайного совпадения результата работы геометрического алгоритма с экспериментальными данными ничтожна. Для каждого участка отдельно она не превышает:

1. 4^-18
2. 4^-21
3. 4^-4
4. 4^-4
5. 4^-12

Вероятность угадать все 5 участков не превышает 4^-(18+21+4+4+12)=4^-59 Примерно такая же вероятность случайно нащупать иголку в стоге сена размером с Солнечную систему, не вынимая руки из кармана.

В процессе моделирования фрагментов лизоцима и др. обнаружилась необходимость учёта 6 вариантов композиции, т.е. настройки 6 вариантов композиционных углов.

1. Код альфа-спирали
2. Код бета-спирали
3. Код пи-спирали
4. Код 310-спирали
5. Одиночный код альфа или 310.
6. Код метионина в составе спирали.
Но это только геометрический алгоритм. В будущем нужно учесть физико-химические взаимодействия. Модификация белка после рибосомальной сборки - отдельная "песня".

2017.01.10 16:39:59

Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Кушелевские группы квазисимметрии структем

Про фёдоровские группы симметрии кристаллов знают многие, а что такое кушелевские группы квазисимметрии структем?

Конструкционный элемент белковых молекул, пептидная группа NCCO представляет собой сустав с треугольником входа и треугольником выхода:

Составляя структемы из этих элементов можно проложить путь белковой "цепи" под любыми углами в естественной системе отсчёта. Более того, можно использовать дополительный сустав, Pro, чтобы получить гибкость структуры по второй степени свободы.

Теперь рассмотрим сами группы квазисимметрии.

Базовой группой является группа вращения вокруг связи N-C. Свободное вращение вокруг этой связи возможно лишь до установки аминокислоты в растущую белковую цепь. Вариант установки кодируется композиционным кодом. Начатом отсчёта угла является угол альфа-спирали. Ближайший кодируемый угол - это угол 310-спирали. Следующий - угол пи-спирали и четвёртый кодируемый угол - это угол бета-спирали.

Чередование вариантов композиций 1,2,3,4 приводят к резкому повороту белковой "цепи", т.е. на углы типа 120 градусов. Более плавный изгиб спирали реализован чередованием кодов альфа- и 310-спирали. Дополнительные возможности дают специфические аминокислотные остатки (Met и Pro). Все эти возможности даёт генетический ассемблер, т.е. композиционный генетический код.

В процессе эволюции появляются программные спирали, перевертыши и другие структемы генетических языков высокого уровня. Это означает, что на каждом уровне существуют свои группы квазисимметрии. Чем выше уровень генетического языка, тем обширнее группы квазисимметрии структем. Пока мы рассмотрели лишь группы на уровне генетического ассемблера. Систематизировать группы более высокого уровня вручную затруднительно, поэтому эта систематизация будет осуществляться с помощью специализированных программ.

2016/2017  Новогоднее открытие онлайн

https://nano-world-articles.nethouse.ru/articles/327541

2016.12.30 16:43:14

[13:22:53] Кушелев Александр Юрьевич: Научный прорыв в пикотехнологии

[15:12:18] Потенциальный инвестор: Что это дает и что предлагаете? Прошу кратко пояснить суть инновации...  (wave)
[16:43:05] Кушелев Александр Юрьевич: Пикотехнология проверена окончательно. Вероятность случайного замыкания цикла лизоцима из 22 аминокислотных остатов равна 1/30 000 000 000, вероятность случайного образования кольца из 48 аминокислотных остатков равна 4^-48=10^-29. Точность пикотехнологии в 1000-10 000 раз выше точности рентгеноструктурного анализа (РСА). Скорость выше примерно в миллион раз. РСА может работать только с кристаллами. Это 3% всех типов белков. Пикотех работает дополнительно с 97% типов белков. Ежедневно кто-то оплачивает по старой технологии более 30 белковых структур в среднем по 10 000 евро. Я на одном компьютере могу ежедневно определять до 100 белковых структур, т.е. зарабатывать до миллиона евро в день. Осталось оформить документы...

Предыстория

Созданы первые версии пикотехнологии (выпуски рассылки 212, 270, 271, 272 ), с помощью которой Александр Кушелев и Виктория Соколик сделали более10 научных открытий.  Подготовлена к печати и издана в 2015 году монография "Пикотехнология белков".

СПИРАЛЬ КОЛЛАГЕНА

ГЕКСАМЕР ИНСУЛИНА ПОДРОБНЕЕ

http://nanoworld88.narod.ru/data/300.htm

Пикотехнология тысячекратно превосходит нанотехнологию

Вообще говоря, непросто проверять пикотехнологию, которая в 1000 раз точнее нанотехнологии методами нанотехнологии. Дело в том, что с помощью рентгеноструктурного анализа (РСА) не удаётся различить даже количество атомов в молекуле.

Например, молекула бензола или азотистое основание ДНК неразличимы между собой на рентгенограммах. Их структуры могут быть определены лишь другими методами... Неслучайно структура белка, которую AID сравнивал со структурой, полученной с помощью программы "Пикотех", начинается с 20-ого аминокислотного остатка. Первые 20 аминокислотных остатков РСА вообще "не видит"...

Пикотехнологическая модель аминокислотного остатка. Следующий остаток присоединяется треугольником входа АВС к треугольнику выхода DEF предыдущего остатка одним из трёх вариантов, закодированным таблицей композиционного генетического кода. Повторение альфа-кода (для остатка глицина) -ggc-ggc-ggc- приводит к синтезу альфа-спирали. Повторение бета-кода (для остатка глицина) -gga-gga-gga- приводит к синтезу бета-спирали. Поворот бета-спирали на 180 градусов с образованием бета-слоя осуществляется последовательностью кодов (для остатков глицина) -ggc-ggt-ggc- . Даже без учёта физики, т.е. используя только геометрический алгоритм, можно получить, например, трёхмерную модель фрагмента белка лизоцима, где цикл из 22 аминокислотных остатков замыкается через дисульфидный мостик (показан жёлтым цветом). Вероятность случайного замыкания мостика равна 1/3^22, т.е. одна тридцатимиллиардная! 

Каков ожидаемый экономический эффект от пикотехнологии белков и пикотехнологии вообще?

Часть этого эффекта можно оценить очень просто. За каждую структуру белка, полученную методом РСА, заказчики в среднем платят по 10 000 USD. В состав человека по последним данным входит 80 -100 тысяч разновидностей белковых молекул. Общее число разных белков биосферы оценивается в 5 миллионов.

Структуры большинства белков в настоящее время неизвестны. Это связано не только с тем, что большинство белков не кристаллизуется, что является необходимым условием для РСА. Даже структуры белков, которые исследованы методом РСА, в действительности определены лишь частично, часто с низким уровнем достоверности.

Если допустить, что стоимость определения даже некристаллизующихся белков составляет в среднем 10 000 USD, то 100 000 структур обойдётся заказчику в миллиард USD, а 5 миллионов структур - 50 миллиардов USD. На самом деле экономический эффект от пикотехнологии трудно переоценить, т.к. точность пикотехнологии на три порядка больше, чем точность нанотехнологии, следовательно экономический эффект от пикотехнологии будет как минимум в тысячу раз больше, чем от нанотехнологии. А в нанотехнологию уже вложены сотни миллиардов USD. Так что считайте сами.

Наша система "Пикотехнология" дополняет метод рентгеноструктурного анализа. Она определяет вторичную (2D) и третичную (3D) структуры белка автоматически для натуральных белков (протеинов). Она воссоздает так называемую "эмбриональную" (или "горячую", или "рибосомальную") конформацию (форму) белка (протеина).

"Пикотехнология" определяет структуру белковой молекулы независимо от ее способности образовывать кристаллы. Рентгеноструктурный метод этого не может...

Статистический анализ (исследование) показывает высокую достоверность нашей системы "Пикотехнология".

Примером высокой точности является структура белка лизоцима, определенная в автоматическом режиме. Фрагмент лизоцима состоит из 22 аминокислотных остатков (пептидов). Двадцать второй остаток замыкается на первый через дисульфидный мостик.

Смотрите 3D- и 2D-демонстрации.

Шаг за шагом Вы убедитесь в высокой достоверности, точности и эффективности системы "Пикотехнология".

Система "Пикотехнология" конвертирует файлы в стандарте EMBL (оксфордский банк нуклеотидных последовательностей) в стандарт PDB (банк данных белковых структур, protein-data-base).

2016.12.16 13:22:27

2016.12.16 13:24:20

Подробнее: http://www.molbiol.ru/forums/lofiversion/index.php/t496777.html

   
Подробнее: http://nanoworld88.narod.ru/data/270.htm

Продукты и услуги

1. Вторичная структура (по Вашему EMBL-файлу) 
2. Третичная (пространственная) структура (фиксированные углы по картам Рамачандрана
3. Третичная структура (любые фиксированные углы)
4. Третичная структура (любые переменные углы) 
5. Третичная структура (динамический режим реального времени)
6. Определение вторичной структуры
7. Конвертер EMBL-PDB – определение третичной (3D), пространственной структуры натурального белка (протеина) по генетическому коду
8. Конвертер (третичная структура с одинаковыми, но изменяемыми углами)
9. Конвертер (третичная структура с разными изменяемыми углами
10. Конвертер (динамичный режим, реальное время)