CASP ( Critical Assessment of Protein Structure Prediction ) är ett storskaligt experiment om förutsägelse av proteinstrukturer . Det har hållits sedan 1994 med en frekvens på vartannat år. [1] CASP testar objektivt metoder för förutsägelse av proteinstruktur och ger en oberoende bedömning av strukturell modellering. Huvudmålet med CASP är att hjälpa till att förbättra metoder för att bestämma den tredimensionella strukturen hos proteiner från deras aminosyrasekvenser . Fler än 100 forskargrupper deltar löpande i projektet. CASP anses vara en världsomspännande tävling inom vetenskapen om strukturell modellering.
En av huvudprinciperna för CASP är att deltagarna inte har någon tidigare information om proteinet förutom aminosyrasekvensen. Av denna anledning använder CASP en dubbelblind metod - varken arrangörerna, experterna eller deltagarna känner till strukturen på de testade proteinerna förrän i slutet av förutsägelsestadiet.
De testade proteinerna är oftast olösta strukturer erhållna genom röntgendiffraktionsanalys och NMR . Det kan också vara redan lösta strukturer, men inte lagt ut i proteindatabanken .
Utvalda proteiner kan ha sekvenshomologer med kända strukturer. Detta kan bestämmas med hjälp av BLAST eller HHsearch sekvensjustering . Ytterligare modellering av strukturen genom homologi är tillåten.
Om det inte finns några homologer eller deras strukturer, tillämpas de novo- strukturförutsägelsemetoden . Ett exempel på en sådan metod är Rosetta . För närvarande är denna riktning tillämplig på små proteiner (högst 100-150 aminosyror). Av denna anledning är kategorin helt nya strukturer inte representerad i CASP. [2]
Huvudmetoden för att utvärdera resultaten är en jämförelse av positionerna för Cα-atomerna i de förutsagda strukturerna och målmodellen.
Jämförelsen visualiseras med hjälp av den kumulativa fördelningen av avstånd mellan par av ekvivalenta Cα-atomer i den strukturella inriktningen av modellen och strukturerna. Ett exempel visas i figuren, målmodellen motsvarar nollvärdet på diagrammet.
Den numeriska egenskapen för prediktionskvaliteten är GDT-TS (Global Distance Test - Total Score) . Den beskriver procentandelen välmodellerade rester av den förutsagda strukturen.
De novo- förutsägelser utvärderas också av en expertpanel, eftersom numeriska metoder ger inkonsekventa resultat för vitt skilda strukturer (och de novo- metoder är mer benägna att ge felaktiga strukturer och är svårast att utvärdera). [3]
De mest exakta förutsägelserna kan utvärderas genom jämförelse med målstrukturens kristall. [fyra]
Olika utvärderingsmetoder kan användas för olika kategorier:
CASP-resultat publiceras i specialnummer av Proteins magazine . Artiklar kan nås via den officiella CASP-webbplatsen. [5]
Huvudartikeln i numret beskriver själva experimentet. [6] [7] Den sista artikeln i numret ägnas åt utvecklingen av vetenskapen om strukturell modellering. [8] [9]