YASARA Homology Modeling Report for DME

1. The homology modeling target DME

The three-dimensional structure of the following target sequence has been predicted by YASARA's homology modeling experiment, Version 21.12.19.M.64:

>DME
ISGSYHERRLYEDLMRDYNNLERPVANHSLPVIVYLKVSLQQIIDVDEKNQIVYVNAWLD
YSWNDYKLKWDKSEYGNISDVRFPAGRIWKPDVLLYNSVDANFDSTYPTNMLVYNTGDIS
WIPPGIFKISCKIDIRWFPFDEQRCFFKFGSWTYDGFKLDLQPGKGGFDISEYMPSGEWA
LPMTTVSRSEKFYDCCPEPYPDLTFYLHMRRRTLYYGFNLIMPCILTTMMTLLGFTLPPD
AGEKITLQITVLLSICFFLSIVSDMSPPTSEAVPLLGIFFSCCMIVVTASTVFTVYVLNL
HYRTPETHEMGTLTRTILLYWLPYFLRMNRREGTQANNWKFAAMVVDRLCLYIFTIFIIA
SSCGILLSAPYIIA

The target sequence contains 374 residues in 1 molecule.

2. The homology modeling parameters

The following parameters have been chosen for this target:

3. The homology modeling templates

The following template structure was provided directly:

TemplateObjectNameResolutionAmino acids
11T0013.70 A374

4. The secondary structure prediction

Since an alignment has been provided, there is no need for a secondary structure prediction, which was therefore skipped to save time. Instead, equal probabilities have been assigned to all secondary structure types. The resulting prediction is listed below, the lines 'PreHel', 'PreStr' and 'PreCoi' indicate the estimated probability for the three secondary structure classes helix, strand and coil.

Sequence: ISGSYHERRLYEDLMRDYNNLERPVANHSLPVIVYLKVSLQQIIDVDEKNQIVYVNAWLDYSWNDYKLKWDKSEYGNISDVRFPAGRIWKPDVLLYNSVDANFDSTYPTNMLVYNTGDISWIPPGIFKISCKIDIRWFPFDEQRCFFKFGSWTYDGFKLDLQPGKGGFDISEYMPSGEWALPMTTVSRSEKFYDCCPEPYPDLTFYLHMRRRTLYYGFNLIMPCILTTMMTLLGFTLPPDAGEKITLQITVLLSICFFLSIVSDMSPPTSEAVPLLGIFFSCCMIVVTASTVFTVYVLNLHYRTPETHEMGTLTRTILLYWLPYFLRMNRREGTQANNWKFAAMVVDRLCLYIFTIFIIASSCGILLSAPYIIA
SecStr  : CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
PreHel  : 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
PreStr  : 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
PreCoi  : 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333

5. The initial homology models

For each of the templates listed above, one model was built based on the alignment specified in /Users/robin/Documents/Bioinformatics/yasara/jenn/RIC3_paper/Dme/Dme_align.fasta.

5.1. Homology model 1/1, based on template T001-~

This model is a monomer, and based on the following user-provided sequence alignment:

Target:  ISGSYHERRLYEDLMRDYNNLERPVANHSLPVIVYLKVSLQQIIDVDEKNQIVYVNAWLDYSWNDYKLKWDKSEYGNISDVRFPAGRIWKPDVLLYNSVDANFDSTYPTNMLVYNTGDISWIPPGIFKISCKIDIRWFPFDEQRCFFKFGSWTYDGFKLDLQPGKGGFDISEYMPSGEWALPMTTVSRSEKFYDCCPEPYPDLTFYLHMRRRTLYYGFNLIMPCILTTMMTLLGFTLPPDAGEKITLQITVLLSICFFLSIVSDMSPPTSEAVPLLGIFFSCCMIVVTASTVFTVYVLNLHYRTPETHEMGTLTRTILLYWLPYFLRMNRREGTQANNWKFAAMVVDRLCLYIFTIFIIASSCGILLSAPYIIA
Match:    : :| E:RL : L:  YN: :RPVAN S  V|V : :S| Q|IDVDEKNQ:: :N:W:  :W:DYKL|WD :|Y N|::|R:P:  IW|PD|:LYN::D::F  T| T:  :|: G |:W PP:I|K SC:ID| :FPFD|Q:C :KFGSWTYD  K|DL    :  D  ||  SGEW:|  :: : : | Y|CC E YPD|T| : :RR  L|Y :NLI:PC|L : |T:L F LP |:GEKITL I:VLLS|  FL ||:|: P TS :|PL|G |:   MI VT S V:TV|VLN:H|R:P:TH M T :R |:L  :P :L M:R E :  ::WK|:AMV|DR| L|:F I  | :: G|:L   YIIA
Template:ETRAHAEERLLKKLFSGYNKWSRPVANISDVVLVRFGLSIAQLIDVDEKNQMMTTNVWVKQEWHDYKLRWDPADYENVTSIRIPSELIWRPDIVLYNNADGDFAVTHLTKAHLFHDGRVQWTPPAIYKSSCSIDVTFFPFDQQNCTMKFGSWTYDKAKIDLVNMHSRVDQLDFWESGEWVIVDAVGTYNTRKYECCAEIYPDITYAFVIRRLPLFYTINLIIPCLLISCLTVLVFYLPSECGEKITLCISVLLSLTVFLLLITEIIPSTSLVIPLIGEYLLFTMIFVTLSIVITVFVLNVHHRSPRTHTMPTWVRRVFLDIVPRLLLMKR.ERSVKEDWKYVAMVIDRIFLWMFIIVCLLGTVGLFLPPWYIIA
SecStr:  CHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCCCCCCCCCCEEEEEEEEEEEEEEEECCCEEEEEEEEEEEEEECCCCCCCCCCCCCCCCEEECCCCCCCCCCEECCCCCCCCCCCCCCCEEEECCEEEEEEEEEEEEECCCCCCCCCCCEEEEEEEEEECCCCCCCEEEEEEECCCCCCCCCCCCCEEEEEEEEEEEEEECCCCCCCCEEEEEEEEEEEECCCCCCCCCHHHHHHHHCCCCCCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC.HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCCC

In the alignment above, 373 of 374 target residues (99.7%) are aligned to template residues. Among these aligned residues, the sequence identity is 43.7% and the sequence similarity is 64.3% ('similar' means that the BLOSUM62 score is > 0). The following 1 loop had to be modeled:

LoopN-terminal anchorLoop sequenceC-terminal anchor
1RTILLYWLPYFLRMNRREGTQA

After the side-chains had been built, optimized and fine-tuned, all newly modeled parts were subjected to a combined steepest descent and simulated annealing minimization (i.e. the backbone atoms of aligned residues were kept fixed to avoid potential damage).

The resulting half-refined model has been saved as Dme_t001-~_refined050.yob and obtained the following quality Z-scores:

Check typeQuality Z-scoreComment
Dihedrals0.041Optimal
Packing 1D-2.505Poor
Packing 3D-1.811Satisfactory
Overall-1.813Satisfactory

Then a full unrestrained simulated annealing minimization was run for the entire model. The result has been saved as Dme_t001-~_refined100.yob, the corresponding Z-scores are listed below:

Check typeQuality Z-scoreComment
Dihedrals0.856Optimal
Packing 1D-1.075Satisfactory
Packing 3D-1.585Satisfactory
Overall-1.032Satisfactory

Since the overall quality Z-score improved to -1.032 during the minimization, this fully refined model has been accepted as the final one for this template and alignment.

The final model for this template and alignment has been saved as Dme_t001-~.yob, and is shown below, together with a plot of its overall quality Z-score, shown per residue:

6. The model ranking

Since only a single model has been built, there is obviously no need for a final ranking. The model with an overall quality Z-score of -1.032 has been saved as Dme.sce.

7. The hybrid model

Again, with only a single model available, no hybrid model could be built. Instead, the model Dme_t001-~.yob was simply saved as the final one Dme.yob.

NOTE: A Z-score describes how many standard deviations the model quality is away from the average high-resolution X-ray structure. Higher values are better, negative values indicate that the homology model looks worse than a high-resolution X-ray structure. The overall Z-scores for all models have been calculated as the weighted averages of the individual Z-scores using the formula Overall = 0.145*Dihedrals + 0.390*Packing1D + 0.465*Packing3D. The overall score thus captures the correctness of backbone- (Ramachandran plot) and side-chain dihedrals, as well as packing interactions. It applies to globular proteins only, and can be mislead by artificial structures like long single alpha helices (which have perfect dihedrals and are free of packing errors, since there is no packing).

Created Sun Jan 8 16:52:45 2023 by YASARA Structure.