10.1 ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਜਾਣਕਾਰੀ

10.1.1 ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਕਿਸੇ ਵੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਇਕੱਠੀ ਕਰਨ ਲਈ ਸੂਚਨਾ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀਆਂ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਦੇ ਅਧੀਨ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਨੇ ਕਾਲਪਨਿਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਥਾਨ ਦੀ ਭੂ-ਗਣਿਤਿਕ ਸਥਿਤੀ, ਜੀਵ-ਰਸਾਇਣਕ ਕਾਰਜ ਅਤੇ ਜੀਵ-ਵਿਗਿਆਨਕ ਕਾਰਜ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਮਦਦ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਸ ਨੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਕਾਲਪਨਿਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੀ ਤ੍ਰਿਆਣਕ ਬਣਤਰ ਦਾ ਨਿਰਧਾਰਨ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅਣਵੀਂ ਕਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਰਵਾਇਤੀ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਸਮਝਿਆ ਜਾ ਸਕਿਆ। ਵਿਭਿੰਨ ਡੇਟਾਬੇਸ ਅਤੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਅਨੁਕ੍ਰਮਾਂ, ਤ੍ਰਿਆਣਕ ਬਣਤਰਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਓਮ ਪੈਮਾਨੇ ‘ਤੇ ਮਾਰਗਾਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਰਣਨਕਾਰਾਂ ਨੇ ਵੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕੀਤੀ ਹੈ।

10.1.2 ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾ ਦੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ

ਜਾਣਕਾਰੀ ਨਿਕਾਸਣ ਦੀ ਗਣਨਾ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਕੱਚੇ ਡੇਟਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ -

(i) ਗਰਮੀ ਨਾਲ ਵਿਗਾੜੇ ਗਏ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਐਗਰੀਗੇਟ ਦੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਚਿੱਤਰ

(ii) ਘੋਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ

(iii) ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਅਸਿਸਟਡ ਲੇਜ਼ਰ ਡੀਸੋਰਪਸ਼ਨ/ਆਇਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ (MALDI) ਦੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮ

(iv) ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮ

(v) ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾ ਬੈਂਕ (PDB) ਫਾਰਮੈਟ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ

(vi) ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਪ੍ਰੋਟੀਨ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਲੀਗੈਂਡ ਜਾਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡ ਇੰਟਰੈਕਸ਼ਨ ਫਾਈਲ

(vii) ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰਿਜ਼ੋਨੈਂਸ (NMR) ਡੇਟਾ, ਮਾਸ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਮੈਟਰੀ (MS) ਡੇਟਾ

(viii) ਜੀਨੋਮਿਕ ਅਨੁਕ੍ਰਮਾਂ ਤੋਂ ਸਿੱਧੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦਾ ਜਾਣਿਆ-ਪਛਾਣਿਆ ਸਬੂਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ (ਕਾਲਪਨਿਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ)

ਉੱਪਰ ਦੱਸੀਆਂ ਗਈਆਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾ ਦੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਵਰਗੀਆਂ ਉਪਯੋਗੀ ਜਾਣਕਾਰੀਆਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:

(i) ਗਰਮੀ ਨਾਲ ਵਿਗਾੜੇ ਗਏ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਐਗਰੀਗੇਟ ਦੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਚਿੱਤਰ ਦੀ ਮਲਟੀ-ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਮਾਰਕਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

(ii) ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਕਾਇਨੈਟਿਕਸ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ ਹਨ।

(iii) MALDI ਤੋਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੇ ਟੁਕੜਿਆਂ ਵਾਲੇ ਛੋਟੇ ਅਨੁਕ੍ਰਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੂਰੀ ਲੰਬਾਈ ਦਾ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਲੱਭਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

(iv) ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮਿਊਟੇਸ਼ਨਾਂ ਅਤੇ ਇੰਟਰੈਕਸ਼ਨਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

(v) PDB, NMR ਅਤੇ MS ਡੇਟਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਗੈਰ-ਕ੍ਰਿਸਟਲੀਕ੍ਰਿਤ ਪ੍ਰੋਟੀਨ (ਸਿੱਧੇ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਤੋਂ) ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

(vi) ਅਜਿਹੀਆਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਜਾਣੀ-ਪਛਾਣੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨਹੀਂ ਹੈ (ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਕਾਲਪਨਿਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਜੀਨੋਮਿਕ ਅਨੁਕ੍ਰਮਾਂ ਤੋਂ ਪਛਾਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

(vii) ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਨੈਟਵਰਕ ਮੈਪਿੰਗ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਿਮਾਰੀਆਂ ਦੇ ਇਲਾਜ ਦੇ ਸੰਭਾਵੀ ਟਾਰਗੇਟ ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ, ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਦੋ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਹੂਲਤਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ:

(i) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡੇਟਾਬੇਸ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ NCBI, PDB, CHEMBL, BIOMODELS, ਆਦਿ ਤੋਂ ਕੱਚੇ ਡੇਟਾ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ।

(ii) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਂ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਣ ਵਾਲੀਆਂ ਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਟੂਲ ਅਤੇ ਤਕਨੀਕਾਂ। ਕੁਝ ਜਾਣੀਆਂ-ਪਛਾਣੀਆਂ ਤਕਨੀਕਾਂ ਇਹ ਹਨ: (a) ਵੇਵਲੇਟ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੁਆਰਾ ਚਿੱਤਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ, (b) ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਸਮਰੂਪਤਾ ਅਤੇ ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਗਣਨਾਵਾਂ, (c) ਬਣਤਰ ਆਪਟੀਮਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਤਕਨੀਕਾਂ, (d) ਅਜਿਹੀਆਂ ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਅਤੇ ਮਸ਼ੀਨ ਲਰਨਿੰਗ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੁਆਰਾ ਡੇਟਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਰਟੀਫੀਸ਼ੀਅਲ ਨਿਊਰਲ ਨੈਟਵਰਕ (ANN), ਸਪੋਰਟ ਵੈਕਟਰ ਮਸ਼ੀਨ (SVM) ਅਤੇ ਹਿਡਨ ਮਾਰਕੋਵ ਮਾਡਲ (HMM)। (e) ਨੈਟਵਰਕ ਮੈਪਿੰਗ ਤਕਨੀਕ, ਅਤੇ (f) ਸਿਸਟਮਜ਼ ਬਾਇਓਲੋਜੀ ਮਾਰਕ-ਅੱਪ ਲੈਂਗੂਏਜ (SBML)।

10.1.3 ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਣਤਰਾਂ ਦੀ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ

ਬਾਇਓਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਟੂਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਣਤਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਇਹ ਪੜਚੋਲ ਕਰਨਾ ਹੈ ਕਿ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਕਿਵੇਂ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲ ਬੰਨ੍ਹਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਆਪਣੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਸਕਣ। ਬਾਇਓਇਨਫਾਰਮੈਟਿਕਸ ਟੂਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ (ਕਾਲਪਨਿਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਸਮੇਤ) ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਦਾ ਇਹ ਕਾਰਜ ਤਾਂ ਵੀ ਸੰਭਵ ਹੈ ਜਦੋਂ ਸਿਰਫ਼ ਜੀਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਭਾਵ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਦੀ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ। ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੀਆਂ ਬਣਤਰੀ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਟੂਲ ਉਪਲਬਧ ਹਨ। ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਫਾਇਦੇ ਸਮਾਂ ਸੀਮਾ, ਉੱਚ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਉੱਚ ਥਰੂਪੁੱਟ ਸਕ੍ਰੀਨਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹਨ।

10.1.3.1 ਪ੍ਰਾਥਮਿਕ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ

ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਪ੍ਰਾਥਮਿਕ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਵਿੱਚ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਵਰਣਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਈਸੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪੁਆਇੰਟ, ਐਕਸਟਿੰਕਸ਼ਨ ਕੋਐਫੀਸ਼ੀਐਂਟ, ਅਸਥਿਰਤਾ ਸੂਚਕਾਂਕ, ਐਲੀਫੈਟਿਕ ਸੂਚਕਾਂਕ ਅਤੇ ਗ੍ਰੈਂਡ ਔਸਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਪੈਥੀ। ਇਹ ਸਾਰੇ ExPASy ਪ੍ਰੋਟੀਓਮਿਕਸ ਸਰਵਰ ਦੇ ProtParam ਟੂਲ ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ ਗਿਣੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਆਈਸੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪੁਆਇੰਟ- ਆਈਸੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪੁਆਇੰਟ (pI) ਉਹ $\mathrm{pH}$ ਹੈ ਜਿਸ ‘ਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਸਤਹ ਚਾਰਜ ਨਾਲ ਢਕੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਪਰ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦਾ ਕੁੱਲ ਚਾਰਜ ਸਿਫ਼ਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। pI ‘ਤੇ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸਥਿਰ ਅਤੇ ਸੰਘਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਗਿਣਿਆ ਗਿਆ $\mathrm{pI}$ ਮੁੱਲ $7(\mathrm{pI}<7)$ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਨੂੰ ਐਸਿਡਿਕ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

7 (pI> 7) ਤੋਂ ਵੱਧ pI ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦਾ ਚਰਿੱਤਰ ਬੇਸਿਕ ਹੈ। ਗਿਣਿਆ ਗਿਆ ਆਈਸੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪੁਆਇੰਟ (pI) ਆਈਸੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੋਕਸਿੰਗ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ ਲਈ ਬਫ਼ਰ ਸਿਸਟਮ ਵਿਕਸਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ ਹੋਵੇਗਾ।

ਐਲੀਫੈਟਿਕ ਸੂਚਕਾਂਕ- ਐਲੀਫੈਟਿਕ ਸੂਚਕਾਂਕ (AI), ਜਿਸ ਨੂੰ ਐਲੀਫੈਟਿਕ ਸਾਈਡ ਚੇਨਾਂ (A, V, I ਅਤੇ L) ਦੁਆਰਾ ਘੇਰੇ ਗਏ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਸਾਪੇਖਿਕ ਆਇਤਨ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਨੂੰ ਗਲੋਬੂਲਰ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਸਥਿਰਤਾ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਕਾਰਕ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮਾਂ ਦਾ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਐਲੀਫੈਟਿਕ ਸੂਚਕਾਂਕ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਵਿਆਪਕ ਤਾਪਮਾਨ ਸੀਮਾ ਲਈ ਸਥਿਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਅਸਥਿਰਤਾ ਸੂਚਕਾਂਕ- ਅਸਥਿਰਤਾ ਸੂਚਕਾਂਕ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਖਾਸ ਡਾਈਪੈਪਟਾਈਡ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਘਟਨਾ ਅਸਥਿਰ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਅਸਥਿਰਤਾ ਦਾ ਇੱਕ ਵਜ਼ਨ ਮੁੱਲ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਵਜ਼ਨ ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਅਸਥਿਰਤਾ ਸੂਚਕਾਂਕ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਹੈ। ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਜਿਸਦਾ ਅਸਥਿਰਤਾ ਸੂਚਕਾਂਕ 40 ਤੋਂ ਛੋਟਾ ਹੈ, ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, 40 ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਦਾ ਮੁੱਲ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਸਥਿਰ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਗ੍ਰੈਂਡ ਔਸਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਪੈਥੀ (GRAVY) ਮੁੱਲ - ਇੱਕ ਪੈਪਟਾਈਡ ਜਾਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਲਈ ਗ੍ਰੈਂਡ ਔਸਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਪੈਥੀ (GRAVY) ਮੁੱਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਸਾਰੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡਾਂ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਪੈਥੀ ਮੁੱਲਾਂ ਦੇ ਜੋੜ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਬਚੇ ਹੋਏ ਅਵਸ਼ੇਸ਼ਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। GRAVY ਮੁੱਲ ਦੀ ਘੱਟ ਸੀਮਾ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਬਿਹਤਰ ਇੰਟਰੈਕਸ਼ਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।

10.1.3.2 ਸੈਕੰਡਰੀ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ

ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸੈਕੰਡਰੀ ਬਣਤਰ ਦਾ ਗਹਿਰਾਈ ਨਾਲ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਅਣਜਾਣ ਬਣਤਰਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੇ ਕਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਮਦਦਗਾਰ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸੈਕੰਡਰੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ 3-ਅਯਾਮੀ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਵੱਲ ਇੱਕ ਕਦਮ ਹੈ। APSSP, CFSSP, SOPMA, ਅਤੇ GOR ਆਮ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸੈਕੰਡਰੀ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਟੂਲ ਹਨ।

10.1.3.3 ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ (3D) ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ

ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਤਿੰਨ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ 3D ਬਣਤਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਮਾਡਲਿੰਗ- ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਮਾਡਲਿੰਗ ਲਈ, ਅਣਜਾਣ ਬਣਤਰ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਨੂੰ ਜਾਣੀਆਂ-ਪਛਾਣੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕ੍ਰਮਾਂ ਨਾਲ ਸਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਡਿਗਰੀ ਦੀ ਹੋਮੋਲੋਜੀ (ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਵਿੱਚ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰ ਬਹੁਤ ਸਮਾਨ ਅਨੁਕ੍ਰਮ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਅਣਜਾਣ ਬਣਤਰ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਬਣਤਰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਕਿਸੇ ਖਾਸ ਫੋਲਡ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਘੱਟ ਡਿਗਰੀ ਦੀ ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਅਜੇ ਵੀ ਸਥਾਨਕ ਬਣਤਰਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ ਸੈਕੰਡਰੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਲਈ ਚੌ-ਫਾਸਮੈਨ ਵਿਧੀ ਹੈ। ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਮਾਡਲਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ ਦਾ ਇੱਕ ਫਾਇਦਾ ਭੌਤਿਕ ਨਿਰਧਾਰਕਾਂ ਦੇ ਗਿਆਨ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰਤਾ ਦੀ ਘਾਟ ਹੈ। MODELLER ਅਤੇ SWISS-MODEL ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਮਾਡਲਿੰਗ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਟੂਲ ਹਨ।

ਫੋਲਡ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ- ਫੋਲਡ ਪਛਾਣ ਵਿਧੀਆਂ ਇੱਕ ਪੂਰਕ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਅਪਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਬਣਤਰਾਂ ਨੂੰ ਸਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ‘ਥ੍ਰੈਡਿੰਗ’ ਨਾਮਕ ਵਿਧੀ ਨਾਲ, ਅਣਜਾਣ ਬਣਤਰ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਨੂੰ ਜਾਣੀ-ਪਛਾਣੀ ਬਣਤਰ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਬੈਕਬੋਨ (ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸਾਈਡ ਚੇਨ) ਦੀ ਸੰਰਚਨਾ ਲੈਣ ਲਈ ਮਜਬੂਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਰੇਕ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਲਈ ਭੌਤਿਕ ਨਿਰਧਾਰਕ ਜਿੰਨਾ ਬਿਹਤਰ ਮਾਪਦੇ ਹਨ, ਸੰਜੋਗ ਲਈ ਸਕੋਰ ਉੱਨਾ ਹੀ ਬਿਹਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਧੀਆਂ ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਮਾਡਲਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਕੰਪਿਊਟ-ਗਹਿਰੀਆਂ ਹੋਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ, ਪਰੰਤੂ ਇਹ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਭੌਤਿਕ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਵਿਸ਼ਵਾਸ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। LIBELLULA ਅਤੇ Threader ਇਸ ਵਿਧੀ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਟੂਲ ਹਨ।

ਡੀ ਨੋਵੋ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ: ਇਹ ਇੱਕ ਅਲਗੋਰਿਦਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਤ੍ਰਿਆਣਕ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਇਸਦੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਪ੍ਰਾਥਮਿਕ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਤੋਂ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। QUARK ਇੱਕ ਕੰਪਿਊਟਰ ਅਲਗੋਰਿਦਮ ਹੈ ਜੋ $a b$ initio ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਪੈਪਟਾਈਡ ਫੋਲਡਿੰਗ ਲਈ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਸਿਰਫ਼ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਤੋਂ ਸਹੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ 3D ਮਾਡਲ ਬਣਾਉਣਾ ਹੈ। QUARK ਮਾਡਲ ਛੋਟੇ ਟੁਕੜਿਆਂ (1-20 ਅਵਸ਼ੇਸ਼ ਲੰਬੇ) ਤੋਂ ਰੈਪਲੀਕਾ-ਐਕਸਚੇਂਜ ਮੋਂਟੇ ਕਾਰਲੋ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਪਰਮਾਣੂ-ਪੱਧਰ ਦੇ ਗਿਆਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਫੋਰਸ ਫੀਲਡ ਦੇ ਮਾਰਗਦਰਸ਼ਨ ਹੇਠ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਪਸ਼ਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਡੇਟਾ-ਬੈਂਕ ਫਾਈਲਾਂ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂ ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂਕਾਂ ਵਜੋਂ ਦਰਜ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂਕ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੀ ਟੈਕਸਟ-ਫਾਈਲ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਰਥਾਤ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾ ਬੈਂਕ (PDB) ਡੇਟਾਬੇਸ ਵਿੱਚ .pdb ਫਾਈਲ ਐਕਸਟੈਂਸ਼ਨ ਵਾਲੀ PDB-ਫਾਈਲ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਐਕਸ-ਰੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲੋਗ੍ਰਾਫੀ, NMR ਅਤੇ ਕੁਝ ਸਿਧਾਂਤਿਕ ਬਣਤਰ ਮਾਡਲਾਂ ਦਾ ਡੇਟਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, PDB ਡੇਟਾਬੇਸ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਡੇਟਾਬੇਸਾਂ ਨਾਲ ਵੀ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹੋਮੋਲੋਜੀ ਮਾਡਲਿੰਗ ਅਤੇ ਥ੍ਰੈਡਿੰਗ ਵਰਗੀਆਂ ਵਿਧੀਆਂ ਰਾਹੀਂ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਲਈ ਸਮਰੂਪ ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ 3D-ਬਣਤਰ ਲੱਭਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। MODELLER ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਣਤਰ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਲਈ ਜਾਣੇ-ਪਛਾਣੇ ਮੁਫ਼ਤ ਉਪਲਬਧ ਟੂਲਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ।

ਡੋਮੇਨ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ - ਡੋਮੇਨ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਵੱਖਰੀ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਬਣਤਰੀ ਇਕਾਈ ਹੈ। ਪੋਲੀਪੈਪਟਾਈਡ ਚੇਨ ਦੀ ਸੁਤੰਤਰ ਫੋਲਡਿੰਗ ਇਕਾਈ ਵੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕਾਰਜ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਉਹਨਾਂ