8 Banche dati scop e cath

Banche dati SCOP e CATH

SCOP e CATH sono basi di dati nelle quali le strutture tridimensionali di proteine sono raggruppate in maniera gerarchica, attraverso l'utilizzo di criteri evolutivi e/o strutturali. In questo senso, quindi, SCOP e CATH rappresentano banche dati strutturali secondarie, poiché l'informazione in esse contenuta deriva da una riorganizzazione di quella conservata nella banca dati primaria PDB.

SCOP nasce come sistema di classificazione nel quale le proteine sono organizzate secondo relazioni evolutive, che derivano a loro volta dall'osservazione di attributi strutturali conservati. Gli elementi di struttura secondaria, i motivi e la loro organizzazione permettono di classificare le proteine secondo uno schema gerarchico. Ad esempio, nella classificazione di SCOP i quattro livelli della gerarchia sono:

1. Classe
2. Ripiegamento (fold)
3. Superfamiglia
4. Famiglia

Per quanto riguarda la classe, se ne distinguono 4 principali: una formata da proteine tutte alfa,

Una formata da proteina tutte beta, una formata da proteine alfa + beta (significa che queste strutture sono separate), e una formata da proteine alfa/beta (significa che queste strutture non sono separate).

All'interno della classe composta da proteine tutte alfa si possono riconoscere 200 modi di ripiegamento. Quindi, se faccio predizione di struttura secondaria, ad esempio, e viene fuori che quella determinata proteina è tutta alfa, si proveranno solo 200 modi di ripiegamento, e non di più, per fare la predizione di struttura terziaria.

Uno schema simile è adottato in CATH, secondo la quale classificazione si riconoscono i seguenti livelli gerarchici:

1. Class
2. Architecture
3. Topology
4. Homology

Per quanto riguarda le classi, si riconoscono le stesse classi viste in SCOP; l'architettura, invece, fa riferimento all'orientamento degli elementi di struttura secondaria senza tener conto della loro connessione; la topologia fa riferimento al modo in cui gli elementi di struttura secondaria sono connessi tra loro; l'omologia fa riferimento alla similarità di sequenza e struttura tra proteine.

Gli elementi di struttura secondaria sono connessi tra loro. Architettura e topologia sono i due livelli che nell'insieme corrispondono al livello "ripiegamento" della classificazione SCOP. L'omologia di CATH, invece, corrisponde al livello gerarchico "famiglia" in SCOP, il quale livello comprende tutte quelle proteine che hanno un'origine in comune. Di seguito viene riportata una immagine in cui vengono rappresentate alcune architetture tipiche della classificazione CATH: