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HHpred

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Link/URL:

Hpred

What:

Detect remote homologies by comparison of hidden Markov models

Who:

Dep.B. (博士) of Protein Evolution at Max-Planck Institute for Developmental Biology

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Short Description

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HHsearch はタンパク質配列検索のためのプログラムで、非商用利用はフリーです。 HHpred は HHsearch の手法をベースにしたフリーのタンパク質機能・構造予測サーバです。 HHpred/HHsearch はタンパク質構造予測や遠隔関連配列の検出のための最も一般的な方法の一つで、380回以上引用されています。

配列検索は生物学者によって、未知のタンパク質の機能をその配列から推測するために頻繁に実行されます。 この目的のために、タンパク質の配列を公開データベース中の他のタンパク質の配列と比較し、最も類似した配列からその機能を推論するのである。 しかし、このような検索では、機能が注釈された配列が見つからないことがよくある。 このような場合、より感度の高い方法で、より遠い関係にあるタンパク質やタンパク質ファミリーを同定することが必要となる。 これらの関係から、タンパク質の機能、構造、ドメイン構成に関する仮説を推論することができる。 HHsearchはタンパク質の配列をデータベースから検索する。 HHpred サーバーと HHsearch ソフトウェアパッケージは、Protein Data Bank や InterPro、Pfam、COG、SCOP データベースなど、多くの一般的で定期的に更新されるデータベースを提供しています。

HHpred/HHsearch はプロファイル-プロファイル比較ツールというクラスに属しており、現在までに最も感度の高い配列検索方法が含まれます。 これらはクエリー配列とデータベース配列の両方を配列プロファイルで表し、位置特異的スコアリング・マトリックス (PSSM) とも呼ばれる。 プロファイルは、通常National Center for Biotechnology Information (NCBI) のPSI-BLASTプログラムを用いて収集された関連配列の多重配列アライメントから計算される。 プロファイルは、クエリー配列の各位置について、20個のアミノ酸の類似性スコアを含むマトリックスである。 これらのスコアは、多重配列アライメントにおける対応する位置のアミノ酸の頻度から計算される。 プロファイルは単一の配列よりもはるかに多くの情報（例えば、位置特異的な保存度）を含んでいるので、プロファイル-プロファイル比較手法は、BLASTのような配列-配列比較手法やPSI-BLASTのようなプロファイル-配列比較手法よりもはるかに強力です。

HHpred/HHsearch はプロファイル隠れマルコフモデル (HMMs) によってクエリーおよびデータベース蛋白質を表現し、配列プロファイルを拡張して位置特有のアミノ酸挿入および削除頻度を記録することも可能です。 HHsearchはHMMのデータベースをクエリHMMで検索します。 HMMの実際のデータベースを検索する前に、HHsearch/HHpredはCSI-BLASTと呼ばれるPSI-BLASTの文脈特異的バージョンを使って関連する配列の多重配列アライメントを構築する。 このアラインメントから、プロファイルHMMが計算される。 データベースには、PSI-BLASTを使用して同じ方法で事前計算されたHMMが含まれています。 HHpredとHHsearchの出力は、データベースマッチのランク付けされたリスト（E値および真の関係の確率を含む）と、ペアワイズクエリー-データベース配列アラインメントである。 立体構造が解明されたタンパク質のPDBデータベースの検索には数分かかります。 HHpred/HHsearchの応用例としては、タンパク質構造予測、機能予測、ドメイン予測、ドメイン境界予測、タンパク質の進化的分類などが挙げられる。 CASP7ベンチマーク実験では、HHpred5は68の自動構造予測サーバ中2位であり、ベスト20サーバよりも50倍以上高速である。

リンク

http://toolkit.tuebingen.mpg.de/hhpred

http://toolkit.lmb.uni-muenchen.de/hhpred

要件

Web サーバ

ユーザーノート

CASPウェブサイト。 http://predictioncenter.org/

Homology detection of outer membrane proteins: HHomp

See Help:References for how to manage references in EcoliWiki.

  1. 1.0 1.1 Söding, J (2005) Protein homology detection by HMM-hmmerium comparison.HMM-1.1. また、このような場合にも、「HHpred」サーバーを利用することで、タンパク質の相同性検出と構造予測を行うことができる。 Nucleic Acids Res. 33 W244-8 PubMed
  2. 3.0 3.1 Jaroszewski, L et al. (2000) Improving the quality of twilight-zone alignments.（英語版のみ）。 Protein Sci. 9 1487-96 PubMed
  3. Sadreyev, RI et al. (2003) COMPASSによるプロファイル-プロファイル比較は、タンパク質ファミリー間の複雑なホモロジーを予測する。 また、このような研究成果をもとに、「タンパク質構造予測」を行う。 Curr. Opin. Struct. Biol. 16 374-84 PubMed
  4. Battey, JN et al. (2007) Automated server predictions in CASP7. Proteins 69 Suppl 8 68-82 PubMed

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