Homology Modeling

MABBI – Homology Modeling atau Pemodelan Homologi adalah salah satu metode prediksi struktur komputasi yang digunakan untuk menentukan struktur 3D protein dari urutan asam aminonya. Ini dianggap sebagai metode prediksi struktur komputasi yang paling akurat. Ini terdiri dari beberapa langkah yang langsung dan mudah diterapkan. Ada banyak alat dan server yang digunakan untuk pemodelan homologi. Tidak ada program atau server pemodelan tunggal yang lebih unggul dalam setiap aspek dari yang lain. Karena fungsionalitas model bergantung pada kualitas struktur 3D protein yang dihasilkan, memaksimalkan kualitas pemodelan homologi sangatlah penting. Pemodelan homologi memiliki banyak aplikasi dalam proses penemuan obat. Karena obat berinteraksi dengan reseptor yang sebagian besar terdiri dari protein, penentuan struktur protein 3D, dan dengan demikian pemodelan homologi penting dalam penemuan obat. Oleh karena itu, telah dilakukan klarifikasi interaksi protein menggunakan struktur 3D protein yang dibangun dengan pemodelan homologi. Ini berkontribusi pada identifikasi kandidat obat baru. Pemodelan homologi memainkan peran penting dalam membuat penemuan obat lebih cepat, lebih mudah, lebih murah, dan lebih praktis. Saat metode dan kombinasi pemodelan baru diperkenalkan, cakupan aplikasinya melebar.
Pemodelan homologi berguna ketika protein model (dengan urutan yang diketahui dan struktur yang tidak diketahui) terkait dengan setidaknya satu protein lain dengan urutan yang diketahui dan struktur yang diketahui. Kualitas struktur yang diprediksi oleh pemodelan homologi tergantung pada tingkat kesamaan antara model dan urutan template. Jika kemiripannya sangat rendah, pemodelan homologi protein kueri tidak memberikan hasil yang berarti. Salah satu metode pengenalan lipatan disebut threading.
Pemodelan homologi, juga dikenal sebagai pemodelan komparatif, didasarkan pada fakta biologi bahwa ketika dua sekuens memiliki kesamaan/identitas yang tinggi, struktur masing-masing juga serupa. Dalam metode ini, struktur 3D protein diperoleh dengan langkah-langkah berikut:
Untuk urutan target yang diberikan, mengidentifikasi template yang tepat menggunakan pencarian BLAST, Penjajaran urutan, Koreksi penjajaran untuk memastikan konservasi atau fungsional residu penting disejajarkan, Pembuatan tulang punggung, Pemodelan loop, Pemodelan rantai samping menggunakan pustaka rotomer. Pengoptimalan model menggunakan minimalisasi energi dan Memvalidasi model dengan evaluasi stereokimia menggunakan residu di wilayah yang diizinkan dari plot Ramachandran serta energi yang menguntungkan. (Tri/MABBI)