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Banco de datos de resonancia magnética biológica

El Banco de Datos de Resonancia Magnética Biológica ( BioMagResBank o BMRB ) es un repositorio de acceso abierto de datos espectroscópicos de resonancia magnética nuclear (RMN) ...

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El Banco de Datos de Resonancia Magnética Biológica ( BioMagResBank o BMRB ) es un repositorio de acceso abierto de datos espectroscópicos de resonancia magnética nuclear (RMN) de péptidos , proteínas , ácidos nucleicos y otras moléculas biológicamente relevantes. [1] La base de datos es operada por la Universidad de Wisconsin-Madison y cuenta con el apoyo de la Biblioteca Nacional de Medicina . El BMRB es parte del Laboratorio de Investigación para Bioinformática Estructural [2] y, desde 2006, es socio del Banco Mundial de Datos de Proteínas (wwPDB). [3] El repositorio acepta datos espectrales de RMN de laboratorios de todo el mundo y, una vez que los datos se validan, están disponibles en línea en el sitio web del BMRB. La base de datos también tiene un sitio ftp, donde los datos se pueden descargar en masa. [1] El BMRB tiene dos sitios espejo, uno en la Base de Datos de Proteínas de Japón (PDBj) en la Universidad de Osaka y otro en el Centro de Investigación de Resonancia Magnética (CERM) en la Universidad de Florencia en Italia. El sitio en Japón acepta y procesa depósitos de datos. [4]

Contenido

Valores espectrales de RMN e información derivada

La mayor parte de los datos depositados en el BMRB consiste en más de 11.900 entradas que contienen desplazamientos químicos asignados a 1 H, 13 C, 15 N y 31 P y constantes de acoplamiento de péptidos, proteínas y ácidos nucleicos. [5] También están disponibles otros datos derivados como acoplamientos dipolares residuales (RDC), parámetros de relajación , valores NOE , parámetros de orden y tasas de intercambio de hidrógeno . La base de datos también contiene una cantidad menor de datos de RMN de carbohidratos, cofactores y ligandos. [1] Estos datos se referencian de forma cruzada con estructuras 3D en el PDB cuando están disponibles. Los datos de RMN se proporcionan en el formato de archivo NMR-STAR y hay varias herramientas de conversión de formato disponibles en el sitio para convertir archivos de NMR-STAR a otros formatos. [1]

Rejilla de restricción de RMN

La cuadrícula de restricciones de RMN contiene datos de restricciones de RMN de más de 2500 proteínas y ácidos nucleicos recopilados a partir de depósitos de PDB. La cuadrícula está construida como cuatro subconjuntos de datos: [6]

  • Datos originales de RMN: este subconjunto contiene datos tal como se encuentran en las deposiciones del PDB. Los datos están en varios formatos de archivo diferentes y contienen información sobre distancias interatómicas, ángulos diedros y restricciones RDC .
  • Datos de restricciones analizados: la mayoría de las entradas del subconjunto de datos originales se han analizado en formato de archivo NMR-star, lo que facilita su acceso y uso. Este subconjunto contiene más de 9400 entradas.
  • Datos de restricciones convertidos (DOCR): se han convertido más de 500 entradas en el subconjunto analizado para que la nomenclatura del átomo sea coherente con las coordenadas atómicas correspondientes.
  • Datos de restricciones filtrados (FRED): Los datos del DOCR se filtraron para eliminar duplicados, redundancias, inconsistencias y valores que no contribuyen a los cálculos de estructura.

Datos del dominio del tiempo

El BMRB ha archivado conjuntos de datos brutos del dominio temporal recopilados a partir de experimentos de RMN realizados para calcular restricciones y desplazamientos químicos en péptidos, proteínas y ácidos nucleicos. Esta colección contiene más de 200 entradas y, en muchos casos, también están disponibles las secuencias de pulsos y los parámetros de adquisición utilizados. [1]

Datos espectrales de RMN de compuestos metabolómicos

El BMRB alberga una base de datos que contiene datos espectrales de RMN de cientos de compuestos metabolómicos . [1] Para la mayoría de los compuestos, están disponibles 1 H NMR, 13 C NMR, 13 C 90 o DEPT , 13 C 135 o DEPT, 1 H- 1 H TOCSY y 1 H- 13 C HSQC .

Estadísticas de RMN

El BMRB proporciona una colección de datos estadísticos de RMN, incluidas las distribuciones de desplazamiento químico de átomos individuales en aminoácidos , ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos . Los datos se presentan como histogramas interactivos y gráficos de densidad. [7]

Búsquedas

La interfaz de cuadrícula de consultas de BMRB

La interfaz de cuadrícula de consulta BMRB, [8] permite buscar en la base de datos por tipo de molécula (péptido, proteína, ADN , ARN , etc.), por tipo de datos ( desplazamiento químico de 1 H, desplazamiento químico de 13 C, constante de acoplamiento, etc.), por número de identificación de PDB y por número de acceso de BMRB.

El sitio BMRB también contiene una página de búsqueda FASTA donde se pueden buscar en la base de datos secuencias de nucleótidos o péptidos coincidentes. [9]

Buscar en la página de archivo

Desde la página de búsqueda en el archivo, es posible realizar búsquedas por número de acceso, autor, título, nombre de la molécula y por número de identificación de otras bases de datos comunes. Una opción de búsqueda avanzada permite realizar consultas utilizando una variedad de parámetros de búsqueda como: información de entrada, citas, ensamblaje molecular, descripciones experimentales, parámetros de RMN, etc. La página también contiene enlaces a búsquedas de restricciones y metabolómica [10]

La cuadrícula de restricciones de RMN se puede buscar por número PDB o BMRB, [6] y también por tipos específicos de restricciones, como ángulo de torsión, distancia, acoplamiento dipolar residual, etc. [1]

A través de la página de búsqueda de metabolómica [11] , se pueden buscar compuestos específicos en la base de datos por nombre, fórmula molecular, peso molecular, número de identificación y estructura molecular. Se pueden buscar entradas con condiciones experimentales específicas (disolvente o intensidad de campo). La interfaz también permite buscar compuestos con listas de picos espectrales de RMN 1D o 2D coincidentes. [1]

Depósito de datos

El BMRB acepta deposiciones de grupos de investigación de todo el mundo. La deposición de datos que contienen solo datos espectrales de RMN (sin datos de coordenadas) se lleva a cabo a través del sitio BMRB utilizando el sistema de deposición ADIT-NMR. [12] Los tipos de datos aceptados incluyen: parámetros espectrales de RMN, datos de relajación y datos cinéticos y termodinámicos. Los datos deben ingresarse en el formato NMR-STAR, la conversión de otros formatos comunes se puede realizar utilizando el convertidor de archivos STARch proporcionado en el sitio. [13] El sitio también contiene un generador de plantillas NMR-STAR que produce tablas formateadas donde se pueden ingresar datos de RMN. [14] Los datos de dominio temporal de RMN se cargan por separado a través de FTP. [15] El BMRB alienta a los depositantes a validar sus datos de RMN antes del depósito, utilizando una de las herramientas de validación disponibles en el sitio BMRB, para verificar inconsistencias y errores. [16] Una vez depositados los datos, se comprueba su integridad, coherencia y anotaciones, se añaden enlaces a otras bases de datos y se genera un número de acceso BMRB. El depósito de datos que contienen datos de RMN y coordenadas se realiza a través del sistema de depósito OneDep de la wwPDB. [17] Una vez que los datos se validan y se aceptan, reciben los números de acceso PDB y BMRB.

Referencias

  1. ^ abcdefgh Ulrich, EL; Akutsu, H.; Doreleijers, JF; Harano, Y.; Ioannidis, YE; Lin, J.; Livny, M.; Mading, S.; Maziuk, D.; Molinero, Z.; Nakatami, E.; Schulte, CF; Tolmie, DE; Wenger, RK; Yao, H.; Markley, JL (2008). "BioMagResBank". Investigación de ácidos nucleicos . 36 (suplemento_1): D402–D408. doi : 10.1093/nar/gkm957. PMC  2238925 . PMID  17984079.
  2. ^ Berman, HM; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, TN; Weissig, H.; Shindyalov, IN; Bourne, PE (2006). Capítulo 24.5. The Protein Data Bank, 1999-. Vol. F. págs. 675–684. doi :10.1107/97809553602060000722. ISBN 978-0-7923-6857-1Archivado desde el original el 18 de enero de 2018 . Consultado el 31 de diciembre de 2017 . {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  3. ^ Berman, H.; Henrick, K.; Nakamura, H.; Markley, JL (2007). "El banco mundial de datos de proteínas (wwPDB): asegurando un archivo único y uniforme de datos PDB". Nucleic Acids Research . 35 (suppl_1): D301–D303. doi :10.1093/nar/gkl971. PMC 1669775 . PMID  17142228. 
  4. ^ Ulrich, EL; Markley, JL (2013). "BMRB". En Roberts, GCK (ed.). Enciclopedia de biofísica . Berlín, Heidelberg: Springer. págs. 195-196. doi :10.1007/978-3-642-16712-6_315. ISBN 978-3-642-16711-9.
  5. ^ "Contenido actual del archivo de la BMRB". Página web de la BMRB . BMRB . Consultado el 2 de enero de 2018 .
  6. ^ ab "Rejilla de restricción de RMN". Sitio web de la BMRB . BMRB . Consultado el 3 de enero de 2018 .
  7. ^ "Estadísticas de desplazamiento químico de la BMRB". Sitio web de la BMRB . BMRB . Consultado el 3 de enero de 2018 .
  8. ^ "Interfaz de cuadrícula de consultas de BMRB". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 3 de enero de 2018 .
  9. ^ "Búsqueda FASTA de BMRB". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  10. ^ "Buscar en BMRB". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  11. ^ "Buscar metabolómica en BMRB". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  12. ^ "Sistemas de depósito de datos de la BMRB". Sitio web de la BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  13. ^ "Convertir archivo de datos". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  14. ^ "Generador de tablas de átomos de BMRB". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  15. ^ "Instrucciones de carga FTP para datos de dominio temporal de RMN". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  16. ^ "Herramientas de validación". Sitio web de BMRB . BMRB . Consultado el 10 de enero de 2018 .
  17. ^ "Recorrido por el sistema de deposición OneDep". Sitio web wwPDB . PDB . Consultado el 9 de enero de 2018 .
  • Sitio web del Banco de datos de resonancia magnética biológica
  • Sitio web del Banco Mundial de Datos de Proteínas
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