Alineamiento de estructuras (RMSD) (ej 12)

Un alineamiento estructural consiste en un tipo de alineamiento basado en la comparación de la forma tridimensional El objetivo de estos alineamientos consiste en establecer la equivalencia entre dos o más estructuras según su forma y conformación tridimensional.[1]

Un parámetro importante en este tipo de alineamiento es el RMSD (Root Mean SquareDeviation o desviación de la media cuadrática), que es una distancia media cuadrática mínima entre las estructuras básicas de las proteínas superpuestas.[1] Este valor RMSD puede ser utilizado para estudiar el grado de divergencia de las estructuras alineadas. A mayor valor RMSD, mayores son las diferencias. 

Este parámetro se ha utilizado para comparar el grado de homología estructural de las tres primeras cisteínas del PDB asignado. 

Para ello, el programa lleva a cabo un cálculo de las distancias internas existentes entre todos los átomos que las forman y crea una tabla con estas distancias. A continuación, se lleva a cabo una comparación de las tablas de distancias internas entre las tres cisteínas y se realiza el cálculo del valor RMSD según la siguiente fórmula:


Siendo d1i-j la distancia entre los átomos i-j de la primera cisteína, d2i-j la distancia entre los átomos i-j de la segunda cisteína y n el número de distancias internas que se están teniendo en cuenta.  

Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 1. El valor de RMSD más elevado se produce entre la segunda y la tercera cisteína. 

Tabla 1. Valores de RMSD calculados por el programa.

Si se realiza una comparación de las cisteínas en Rasmol (figura 1), se pueden comprobar los resultados obtenidos por el RMSD. Aunque no ha sido posible obtener unas imágenes en Rasmol que permitan llevar a cabo una valoración visual más precisa, por la posición relativa del átomo disulfuro respecto al resto de carbonos, se puede observar como la mayor diferencia se encuentra entre las cisteínas 2ª y 3ª, al igual que indica el valor de RMSD, y como la primera y la segunda cisteína son muy parecidas.

Figura 1. Representación tridimensional de las tres primeras cisteínas del PDB asignado.



[1] Alineamiento de estructuras. 
http://www.marcoregalia.com/STUFF/UDISTRITAL/Bioinformatica/Actividades/Resumenes%20Clases/alineamientoEstruct.html