Jumat, 07 Oktober 2011

Pemodelan Homologi


Prediksi struktur protein dapat dilakukan dengan tiga metode, yaitu prediksi ab-initio, pengenalan lipatan (fold recognition), dan homology modeling. Perbedaan ketiga metode ini terletak pada tingkat penggunaan informasi database sekuen dan struktur untuk pembuatan model. Prediksi ab initio tidak menggunakan informasi database. Metode ini memprediksi struktur protein hanya berdasarkan pada hukum fisika dan kimia. Prediksi ab initio atau de novo dilakukan untuk memprediksi struktur protein yang tidak memiliki persamaan struktur dengan Protein Data Bank (PDB). Pengenalan lipatan, sering kali mengacu pada ”threading”, berkaitan dengan kasus dimana terdapat satu atau lebih struktur protein yang mirip dengan sekuen target tetapi tidak mudah diidentifikasi. Tantangan utamanya adalah bagaimana manemukan cetakan terbaik. Tetapi secara umum sulit untuk membuat model yang akurat. Dengan perkembangan teknologi saat ini, model yang paling akurat dapat diperoleh dengan cetakan tunggal yang memiliki tingkat kesamaan sekuen yang tinggi terhadap protein target. Proses pembuatan model dari cetakan mengacu kepada homology atau comparative modeling. 


Homology modeling adalah pembuatan model struktur berdasarkan perbandingan sekuen homolog antara protein target dengan protein lain yang sudah diketahui struktur tiga dimensinya (sebagai induk atau cetakan). Dasar dari metode ini adalah kesamaan pelipatan antara dua protein yang berkembang dari protein yang mempunyai keturunan yang sama. Pelipatan lebih kekal selama melewati proses evolusi dibandingkan sekuen. Kualitas model yang dihasilkan bergantung pada persamaan residu antar dua protein.
Untuk menghasilkan model yang baik, maka persamaan sekuen target cetakan harus lebih besar dari 30%. Protein dengan persamaan residu yang relatif besar dapat menghasilkan model dengan RMSD < 1 Å

Banyak program yang dapat digunakan untuk membuat pemodelan homologdiantaranya adalah Modeller dan Swiss-model. Modeller merupakan program pemodelan homolog yang tangguh dapat dioperasikan pada komputer berbasis Linux ataupun Windows dengan menggunakan modus teks atau baris-baris perintah.. Sedangkan Swiss-Model memberikan kemudahan dengan aksesibilitas penuh pada server pemodelan melalui internet dengan antarmuka grafis yang mudah seperti pada gambar di bawah.