Use of the UNRES force field in template-assisted prediction of protein structures and the refinement of server models: Test with CASP12 targets

Agnieszka Karczyńska , Magdalena Mozolewska , Paweł Krupa , Artur Giełdoń , Krzysztof Bojarski , Bartłomiej Zaborowski , Józef Adam Liwo , Rafał Ślusarz , Magdalena Ślusarz , Jooyoung Lee , Keehyoung Joo , Cezary Czaplewski


Knowledge-based methods are, at present, the most effective ones for the prediction of protein structures; however, their results heavily depend on the similarity of a target sequence to those of proteins with known structures. On the other hand, the physics-based methods, although still less accurate and more expensive to execute, are independent of databases and give reasonable results where the knowledge-based methods fail because of weak sequence similarity. Therefore, a plausible approach seems to be the use of knowledge-based methods to determine the sections of the structures that correspond to sufficient sequence similarity and physics-based methods to determine the remaining structure. By participating in the 12th Community Wide Experiment on the Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP12) as the KIAS-Gdansk group, we tested our recently developed hybrid approach, in which protein-structure prediction is carried out by using the physicsbased UNRES coarse-grained energy function, with restraints derived from the server models. Best predictions among all groups were obtained for 2 targets and 80% of our models were in the upper 50% of the models submitted to CASP. Our method was also able to exclude, with about 70% confidence, the information from the servers that performed poorly on a given target. Moreover, the method resulted in the best models of 2 refinement targets and performed remarkably well on oligomeric targets.
Autor Agnieszka Karczyńska (WCh/KChT/PMM)
Agnieszka Karczyńska
- Pracownia Modelowania Molekularnego
, Magdalena Mozolewska (WCh/KChT/PMM) - [Polska Akademia Nauk]
Magdalena Mozolewska
- Pracownia Modelowania Molekularnego
- Polska Akademia Nauk
, Paweł Krupa (WCh/KChT/PSP) - [Polska Akademia Nauk]
Paweł Krupa
- Pracownia Symulacji Polimerów
- Polska Akademia Nauk
, Artur Giełdoń (WCh/KChT/PSP)
Artur Giełdoń
- Pracownia Symulacji Polimerów
, Krzysztof Bojarski (WCh/KChT/PMM)
Krzysztof Bojarski
- Pracownia Modelowania Molekularnego
, Bartłomiej Zaborowski (WCh/KChT/PSP)
Bartłomiej Zaborowski
- Pracownia Symulacji Polimerów
, Józef Adam Liwo (WCh/KChT/PMM)
Józef Adam Liwo
- Pracownia Modelowania Molekularnego
, Rafał Ślusarz (WCh/KChO/PChC)
Rafał Ślusarz
- Pracownia Chemii Cukrów
, Magdalena Ślusarz (WCh/KChT/PMM)
Magdalena Ślusarz
- Pracownia Modelowania Molekularnego
, Jooyoung Lee - [Korea Institute for Advanced Study]
Jooyoung Lee
et al.
Tytuł czasopisma/seriiJournal of Molecular Graphics & Modelling, ISSN 1093-3263, (A 25 pkt)
Rok wydania2018
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0,50
Słowa kluczowe w języku angielskimprotein structure prediction, UNRES force field, knowledge-based methods, template-based restraints, replica exchange molecular dynamics
Klasyfikacja ASJC2505 Materials Chemistry; 1704 Computer Graphics and Computer-Aided Design; 1606 Physical and Theoretical Chemistry; 1607 Spectroscopy
Języken angielski
Punktacja (całkowita)25
Żródło punktacjijournalList
PunktacjaPunktacja MNiSW = 25.0, 07-08-2020, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Cytowania WoS = 4,000; Cytowania Scopus = 7,000; Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 0,605; Impact Factor WoS: 2018 = 1,863 (2) - 2018=1,793 (5)
Liczba cytowań*8 (2020-08-06)
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu

* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Czy jesteś pewien?