خوارزمية DSSP

تُعدّ خوارزمية DSSP الطريقة القياسية لتحديد البنية الثانوية للأحماض الأمينية في البروتين، وذلك بمعرفة إحداثيات البروتين بدقة ذرية. وقد ذُكر هذا الاختصار مرة واحدة فقط في ورقة بحثية نُشرت عام 1983 تصف هذه الخوارزمية، ^{[ 2 ]} حيث كان اسم برنامج باسكال الذي يُنفّذ خوارزمية " تحديد البنية الثانوية للبروتينات" .

تبدأ طريقة DSSP بتحديد الروابط الهيدروجينية داخل السلسلة الرئيسية للبروتين باستخدام تعريف كهروستاتيكي بحت، بافتراض شحنات جزئية مقدارها -0.42 e و+0.20 e لأكسجين الكربونيل وهيدروجين الأميد على التوالي، وعكسها لكربون الكربونيل ونيتروجين الأميد. يتم تحديد الرابطة الهيدروجينية إذا كانت قيمة E في المعادلة التالية أقل من -0.5 كيلو كالوري/مول:

${\displaystyle E=0.084\left\{{\frac {1}{r_{ON}}}+{\frac {1}{r_{CH}}}-{\frac {1}{r_{OH}}}-{\frac {1}{r_{CN}}}\right\}\cdot 332\,\mathrm {kcal/mol} }$

حيث${\displaystyle r_{AB}}$تشير المصطلحات إلى المسافة بين الذرتين A و B، مأخوذة من ذرات الكربون (C) والأكسجين (O) لمجموعة C=O وذرات النيتروجين (N) والهيدروجين (H) لمجموعة NH.

بناءً على ذلك، تم تحديد تسعة أنواع من البنية الثانوية. يُرمز إلى اللولب 3 ₁₀ ، واللولب ألفا، واللولب باي بالرموز G و H و I على التوالي، وتتميز بوجود تسلسل متكرر من الروابط الهيدروجينية حيث تفصل بين البقايا ثلاث أو أربع أو خمس بقايا على التوالي. يوجد نوعان من هياكل الصفائح بيتا ؛ جسر بيتا يُرمز له بالرمز B، بينما تُرمز إلى مجموعات أطول من الروابط الهيدروجينية وانتفاخات بيتا بالرمز E. يُستخدم الرمز T للانعطافات، التي تتميز بروابط هيدروجينية نموذجية للحلزونات، ويُستخدم الرمز S للمناطق ذات الانحناء العالي (حيث تكون الزاوية بين${\displaystyle {\overrightarrow {C_{i}^{\alpha }C_{i+2}^{\alpha }}}}$و${\displaystyle {\overrightarrow {C_{i-2}^{\alpha }C_{i}^{\alpha }}}}$(70 درجة على الأقل). بدءًا من الإصدار الرابع من برنامج DSSP، يتم الكشف عن حلزونات PPII أيضًا بناءً على مزيج من زوايا الالتواء في العمود الفقري وغياب الروابط الهيدروجينية المتوافقة مع الأنواع الأخرى. يُرمز لحلزونات PPII بالرمز P. يُستخدم فراغ (أو مسافة) إذا لم تنطبق أي قاعدة أخرى، في إشارة إلى الحلقات. ^{[ 3 ]} تُصنف هذه الأنواع الثمانية عادةً إلى ثلاث فئات رئيسية: الحلزون ( G و H و I )، والخيط ( E و B )، والحلقة ( S و T و C ، حيث يُرمز إلى C أحيانًا بمسافة).

في خوارزمية DSSP الأصلية، كانت البقايا تُنسب بشكل تفضيلي إلى حلزونات ألفا، بدلاً من حلزونات باي . في عام 2011، تبين أن DSSP فشلت في تحديد العديد من حلزونات باي "الخفية"، والتي عادةً ما تكون محاطة بحلزونات ألفا. ^{[ 4 ]} في عام 2012، أُعيدت كتابة DSSP بحيث أُعطيت الأفضلية في تحديد حلزونات باي على حلزونات ألفا، مما أدى إلى تحسين اكتشاف حلزونات باي. ^{[ 3 ]} لذلك، تُنتج إصدارات DSSP من 2.1.0 فصاعدًا مخرجات مختلفة قليلاً عن الإصدارات الأقدم.

في عام 2002، تم تطوير تعيين DSSP مستمر من خلال إدخال عتبات متعددة للروابط الهيدروجينية، حيث وُجد أن التعيين الجديد يرتبط بحركة البروتين. ^{[ 5 ]}

• خوارزمية STRIDE (خوارزمية بديلة )
• كريس ساندر (عالم)

• أداة تحليل DSSP
• أداة DSSP المستمرة