| 编号 | 296 | |
| 名称 | Solvent Exposure (SASA) | |
| 封面 |  | |
| 描述 | 基于蛋白质结构，计算各个残基的溶剂暴露程度（溶液可及化表面积，solvent accessible surface area, SASA）。 | |
| 标签 |
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| 作者 | WECOMPUT | |
| 发布时间 | 2023-06-08 12:56:06 | |
| 参考文献 | NA | |
- 简介
- 判断溶液可及性的 rASA 阈值
- 参数说明
- Structure PDB File
- 结果说明
- 判断溶液可及性的 rASA 阈值
- 参考文献
Solvent Exposure (SASA)
简介
基于蛋白质结构（PDB文件），计算各个残基的溶剂暴露程度（溶液可及化表面积，solvent accessible surface area, SASA）。
蛋白氨基酸残基的相对溶剂可及表面积（Relative SASA，RSASA）可以衡量残基在溶剂中的暴露程度，其计算公式如下：
其中，SASA是溶剂可及表面积，MaxSASA是氨基酸最大溶剂可及表面积，单位均为Å。
为了测量氨基酸侧链的相对溶剂可及表面积，通常采用从Gly-X-Gly三肽中获得的MaxSASA值，其中X为需要计算的氨基酸残基。几种MaxSASA量表如下所示。
| Residue | Tien et al. 2013 (theor.)[1] | Tien et al. 2013 (emp.)[1] | Miller et al. 1987[2] | Rose et al. 1985[3] |
|---|---|---|---|---|
| Alanine | 129.0 | 121.0 | 113.0 | 118.1 |
| Arginine | 274.0 | 265.0 | 241.0 | 256.0 |
| Asparagine | 195.0 | 187.0 | 158.0 | 165.5 |
| Aspartate | 193.0 | 187.0 | 151.0 | 158.7 |
| Cysteine | 167.0 | 148.0 | 140.0 | 146.1 |
| Glutamate | 223.0 | 214.0 | 183.0 | 186.2 |
| Glutamine | 225.0 | 214.0 | 189.0 | 193.2 |
| Glycine | 104.0 | 97.0 | 85.0 | 88.1 |
| Histidine | 224.0 | 216.0 | 194.0 | 202.5 |
| Isoleucine | 197.0 | 195.0 | 182.0 | 181.0 |
| Leucine | 201.0 | 191.0 | 180.0 | 193.1 |
| Lysine | 236.0 | 230.0 | 211.0 | 225.8 |
| Methionine | 224.0 | 203.0 | 204.0 | 203.4 |
| Phenylalanine | 240.0 | 228.0 | 218.0 | 222.8 |
| Proline | 159.0 | 154.0 | 143.0 | 146.8 |
| Serine | 155.0 | 143.0 | 122.0 | 129.8 |
| Threonine | 172.0 | 163.0 | 146.0 | 152.5 |
| Tryptophan | 285.0 | 264.0 | 259.0 | 266.3 |
| Tyrosine | 263.0 | 255.0 | 229.0 | 236.8 |
| Valine | 174.0 | 165.0 | 160.0 | 164.5 |
判断溶液可及性的 rASA 阈值
通常有以下标准:
rASA >0.5(50%)：残基被认为是暴露于溶液的(solvent-exposed)
rASA < 0.2(20%)：残基被认为是埋藏在蛋白质内部的(buried)
0.2 ≤ rASA ≤ 0.5：残基处于部分暴露状态。
具体阈值的选择可能取决于研究的目的。例如，某些分析可能使用更严格或宽松的标准来划分。
参数说明
Structure PDB File
蛋白的结构文件，PDB格式。
结果说明
计算出来的各种溶剂可及表面积值，可根据需求选择需要的类型：
| 字段名称 | 说明 |
|---|---|
| ResidueType | 残基类型 |
| Chain ID | 链名称 |
| Residue Number | 残基编号 |
| total | Total SASA of residue |
| polar | Polar SASA（极性） |
| apolar | Apolar SASA（非极性） |
| mainChain | Main chain SASA |
| sideChain | Side chain SASA |
| relativeTotal* | Relative total SASA |
| relativePolar | Relative polar SASA |
| relativeApolar | Relative Apolar SASA |
| relativeMainChain | Relative main chain SASA |
| relativeSideChain* | Relative side chain SASA |
| bfactor | 温度因子 |
*常用的比如：
- relativeSideChain，残基侧链的暴露程度（很多时候主链不需要考虑）
- relativeTotal，残基的暴露程度（考虑了侧链+主链）
判断溶液可及性的 rASA 阈值
通常有以下标准:
rASA >0.5(50%)：残基被认为是暴露于溶液的(solvent-exposed)
rASA < 0.2(20%)：残基被认为是埋藏在蛋白质内部的(buried)
0.2 ≤ rASA ≤ 0.5：残基处于部分暴露状态。
具体阈值的选择可能取决于研究的目的。例如，某些分析可能使用更严格或宽松的标准来划分。
参考文献
https://en.wikipedia.org/wiki/Relative_accessible_surface_area
Tien MZ, Meyer AG, Sydykova DK, Spielman SJ, Wilke CO. Maximum allowed solvent accessibilites of residues in proteins. PLoS One. 2013 Nov 21;8(11):e80635.
Miller S, Lesk AM, Janin J, Chothia C. The accessible surface area and stability of oligomeric proteins. Nature. 1987 Aug 27-Sep 2;328(6133):834-6.
Rose GD, Geselowitz AR, Lesser GJ, Lee RH, Zehfus MH. Hydrophobicity of amino acid residues in globular proteins. Science. 1985 Aug 30;229(4716):834-8.
https://freesasa.github.io/doxygen/Geometry.html
