Quartäre Strukturmodellierung durch chemische Vernetzungsmassenspektrometrie: Erweiterung der TX-MS Jupyter-Berichte

Diese Methode nutzt die Leistungsfähigkeit von Jupyter Notebook, um informative und visuell ansprechende Berichte zu liefern, während die Benutzer den Bericht auf reproduzierbare und nachvollziehbare Weise erweitern und anpassen können. Diese flexible Technik ermöglicht es, alle Benutzeränderungen so detailliert zu erfassen, dass sie in einem späteren Zeitrahmen oder von einem anderen Benutzer reproduziert werden können. Obwohl diese Methode in jedem Forschungsbereich allgemein anwendbar ist, ist sie in erster Linie für Mucor Life Science konzipiert, ein Forschungsgebiet, das komplexe Daten produzieren kann.

Bevor Sie mit der Analyse beginnen, öffnen Sie die Website für die gezielte Vernetzung der Massenspektrometrie. Nach der Navigation zur Website wird ein Begrüßungsbildschirm mit einer allgemeinen Beschreibung des TX MS.web-Dienstes angezeigt. Unter der Registerkarte Tutorial kann eine detaillierte Beschreibung der bereitgestellten Dienste mit Informationen zur Nutzung des Dienstes und zur Analyse der Ergebnisse beobachtet werden.

Auf der Registerkarte Download können Software und Ressourcen heruntergeladen werden. Die gesamte Software ist unter einer Open-Source-Lizenz verfügbar. Unter der Registerkarte Lizenz macht die BSD 3-Klausel-Lizenz die Software explizit so breit wie möglich nutzbar.

Auf der Registerkarte Kontakt finden Sie Kontaktinformationen zum Einreichen von Fragen oder Kommentaren. Um eine E-Mail mit der Anforderung von Benutzeranmeldeinformationen zu senden, kehren Sie zur Registerkarte Gepard zurück und klicken Sie unten auf der Seite auf den Hyperlink E-Mail-Adresse. Geben Sie die relevanten Informationen in die Betreffzeile im Textkörper der E-Mail ein.

Eine Antwort wird so schnell wie möglich gesendet. Nachdem Sie eine Bestätigungs-E-Mail mit den Benutzerdaten erhalten haben, melden Sie sich an und laden Sie die Massenspektrometriedaten auf die Website hoch. Klicken Sie auf Workflow senden und geben Sie einen Titel und eine Beschreibung ein.

Klicken Sie dann auf Workflow anzeigen und wählen Sie den Geparden-Workflow aus. Nachdem Sie den Assistenten ausgeführt haben, verwenden Sie den Online-Viewer, um das Jupyter-Notizbuch zu überprüfen. Um JupyterHub zu installieren, installieren Sie den Docker wie angewiesen und laden Sie den JupyterHub Docker-Container mit der Jupyter openBIS-Erweiterung herunter.

Führen Sie nach dem Start des Dockers den Container P8171:8000 malmstroem/jove:latest aus. Navigieren Sie zur angegebenen Webadresse und melden Sie sich mit dem Benutzernamen und dem Kennwort Benutzer an. Um den Bericht herunterzuladen, klicken Sie in Python 3 auf Neu, um eine neue Registerkarte mit einem unbenannten Notizbuch zu öffnen.

Klicken Sie im Jupyter-Toolmenü auf openBIS-Verbindungen konfigurieren und geben Sie TX MS als Namen, TX MS-Webadresse als URL, Gast als Benutzer und G-U-E-S-T-P-A-S-S-W-D als Kennwort ein. Wählen Sie die neue Verbindung aus, und klicken Sie auf Verbindung auswählen, um nach dem Bericht zu suchen. Klicken Sie dann, laden Sie in die Zelle herunter und führen Sie alle aus, um den Bericht zurückzugeben.

Um den Bericht zu erweitern, klicken Sie auf Zelle und fügen Sie unten ein, um unten eine neue Zelle hinzuzufügen. Klicken Sie dann auf Code, drücken Sie die Umschalttaste und die Eingabetaste, um die Zelle auszuführen. Um den Bericht hochzuladen, klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen, um einen neuen Datensatz zu erstellen.

Eine repräsentative Struktur von M1 und Albumin mit Top-Querverbindungen, die auf der Struktur abgebildet sind, sind hier dargestellt. Alle Vernetzungen wurden durch gezielte Vernetzungsmassenspektrometrie nach dem Parsen von hochauflösenden MS1-Datenabhängigen und unabhängigen Erfassungsdaten erhalten, und die Berechnungsmodelle wurden durch das RosettaDock-Protokoll bereitgestellt. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Proteinprotein-Interaktionen in Bezug auf ihre Stabilität vielfältig sind.

Daher können Ihre Ergebnisse variieren. Die derzeitige Methodik beschränkt sich auf binäre Wechselwirkungen und kann daher nicht auf komplexere Proteinquartärstrukturen angewendet werden. Die Modellierung einzelner Paare kann jedoch eine gute Grundlage für den Aufbau komplexerer Strukturen bieten.

Details über die Bindungsschnittstelle können in vielerlei Hinsicht nützlich sein, zum Beispiel, um Mutationen vorzuschlagen, die die Proteininteraktionen entweder stabilisieren oder destabilisieren können. Dies kann also hilfreich sein, um die Rolle von Protein-Protein-Interaktionen besser zu verstehen.