Az Elixir 3D-Bioinfo konferencián a magyar kutatásokat Dobson László és Hegedűs Tamás képviselte.
November 15
A 3D-BioInfo | ISCB 3D-SIG | ELIXIR Czech Republic Structural Bioinformatics konferencia a cseh Elixir kollégák előadásaival kezdődött. Az első téma az apo-holo szerkezetek vizsgálata volt, ahol Marian Novotny egy olyan adatbázist mutatott be, amely a PDB-ben található fehérjeszerkezetek feltérképezésével tartalmazza a szerkezetpárokat, amelyek ráadásul ligandumra szűrhetőek (AhOJ). A folytatásban a kutatócsoport egy másik munkájában David Hoksza arra kereste a választ, hogy a különböző nyelvi beágyazott (embedding) modellekhez képest tartalmaz-e extra információt a szerkezet, amelyek segíthetik a fehérje kötőrégiók keresését - a válasz hogy viszonylag keveset, persze ebben az esetben objektív tesztelést nagyon nehéz végezni. Radka Svobodová szerkezet reprezentációról/vizualizációról tartott látványos előadást (OverProt és 2DProts).
A második részben már előkerült a szerkezeti bioinformatikát 2020-21-ben teljesen felforgató AlphaFold2, Vojtech Spiwok azt mutatta be, hogyan lehet konformációs változásokat és fehérjedinamikai információkat kinyerni a becsült szerkezetből - ezeket egyelőre kinázokon tesztelte. David Bednar stabilizációval kapcsolatos szervereket mutatott be (FireProt). Jiri Cerny nukleinsav szerkezet annotációját és validációját elősegítő eszközeiről beszélt (DNATCO). Végül Samuel Coulbourn Flores arra mutatott példát, hogy lehet krio-elektron mikroszkópiából származó információkat nukleinsavak esetén is használni - dsDNA vírus példáján bemutatva.
A délutáni előadások már a teljes (nem csak cseh) Elixir 3D-Bioinfo előadásokkal kezdődtek. Az Elixir koordinálja az élettudományok területén keletkező számítógépes erőforrásokat. A bevezető előadások Christine Orengo és Bohdan Schneider előadásival kezdődtek, akik a jelenleg 4 éve futó project főbb céljairól és eredményeiről beszéltek.
Ezután a tudományos előadások folytatódtak. Váradi Mihány a PDBe-KB fejlesztéseiről beszélt, ahol egyre nagyobb a hangsúly a külső forrásból származó információk átvételére - ma már szinte bármilyen szerkezeti információt képes átvenni és megjeleníteni a PDB, amelyek más adatbázisokban tárolnak - a fejlesztőnek csak jelentkeznie kell és követni az adatcserét elősegítő lépéseket. Utána Janet Thornton azt mutatta be, hogy a különböző enzimekben levő kötőzsebek és kölcsönható aminosavak milyen új osztályozási lehetőségeket nyújtanak. Gonzalo Parra “frusztrált” fehérjékről beszélt - ez alatt olyan fehérjéket vagy fehérjerégiókat értünk, amelyek olyan konformációban vannak, amik energetikailag nem optimálisak, viszont így képesek ellátni funkciójukat (FrustraEvo programcsomag). Melanie Vollmar az irodalmi adatok bányászatáról beszélt, amely az annotátorok munkáját könnyíti. Matsvei Tsishyn fehérje fitnessel kapcsolatos programjait mutatta be (FiTMuSiC). Biniam T. Haile pedig a MOKCa adatbázist mutatta be, amely betegséget okozó mutációkat és annak fenotípusos hatásait tartalmazza. Paulyna Magana az EMBL-EBI törekvéseiről beszélt, aminek keretében online oktató anyagokat készítenek.
A második szekcióban Hugo Schweke azt mutatta be, hogy lehetséges a monomer AlphaFold szerketekből homomereket építeni. Az előadás párjában Emmanuel Levy a fiziológiás/nem-fiziológiás kölcsönható felszínekről beszélt. Dina Schneidman antitest-antigén komplexeken mutatta be a párhuzamos feltekerés és dokkolásra (folding&docking) alapuló módszerét. Elodie Laine új programja bemeneti fehérje szerkezetek alapján jellemzi a konformációs sokaságot (DANCE). Sergei Grudinin munkája olyan doméneket és másodlagos szerkezeti motívumokat azonosít, amelyek dinamikus mozgásokkal segítségével el funkciójukat. Végül Adam Hospital Gasch a FAIR (findability, accessibility, interoperability, and reusability) elveket ismertette, amelyet remélhetőleg egyre több alkalmazásban látunk viszont.
Az este vacsorával és poszterszekcióval zárult.
November 16
Reggel az RNS szerkezeteken volt a hangsúly, az előadások utáni kérdések alkalmával pedig élénk szakmai vita alakult ki a “fehérjések” és az RNS-esek között, hogy melyiknek komplikáltabb a 3D-s szerkezet becslése (mondhatjuk viszont hogy még egyik sem sikerült tökéletesen, így a kérdés sem eldönthető). Eric Westhof előadásából megtudhattuk, hogy bár az AlphaFold nagy lépést jelentett a fehérje bionformatika területén, hasonló módszerek az RNS szerkezetek terén kevésbé sikeresek, részben a redundáns adatszettek miatt. Ezután Blake Sweeney az Rfam adatbázisról beszélt, ami a különböző RNS családok leírását tartalmazza. Marta Szachniuk az RNS-ekben megjelenő motívumok és szokatlan topológiájú elemek azonosításáról tartott előadást. Ezután Romina Oliva RNS-eken bekövetkező poszt-transzlációs módosításokról beszélt és arról, hogy ezek hogyan befolyásolják a hidrogénhid kötéseket. Végül Clément Bernard egy olyan programot mutatott be, amit RNS szerkezetek validására terveztek (RNSAdvisor), míg Loïc Omnes hosszú nem-kódoló RNS szakaszok másodlagos szerkezetének becslésről beszélt.
Az ebéd előtti rövid szekcióban Shir Marcianot Gideon Schreiber helyettesítette és a lehetséges (és alternatív) negyedleges szerkezetbeli összeszerelődésekről beszélt, majd Arne Skerra Lipocalins fehérjék hurok régióinak szerkezeti plaszticitásáról tartott előadást.
A délutáni első szekciót Jiri Damborsky kezdte, aki fehérjetervezéssel kapcsolatos webservereket mutatott be, weboldaluk 21 különböző csomagot tartalmaz a mutációk tervezésétől a hurkok modellezéséig (Protein Engineering Portal). Clara Tabea Schoeder a Rosetta programcsomagot és neurális hálókat használt gyógyszer hatóanyag tervezéshez. A szekció lezárásaként két poszterprezentációra küldött absztrakt került kiválogatásra: Outi Tuulikki Lampela molekuláris dinamikai számításokkal karakterizált szerkezeti tranzíciókat, Serena Rosignoli pedig az AlphaFold szerkezetek PyMol/PyMod környezetbe való integrálásáról beszélt.
A második szekció Marion Denise Alix előadásával kezdődött, amiben bemutatta hogy lehetséges olyan új peptidek tervezni, amelyek kötnek a hAOC3 fehérjéhez. Wouter Boomsma statisztikai megfontolásokat mutatott be, amelyek segítséget nyújthatnak adatszett létrehozásához, analizishez és gépi tanuláson alapuló módszerek fejlesztésénél is. Végül Miguel Fernandez antibiotikum rezisztens és nem rezisztens baktériumok interaktomát hasonlította össze hogy feltárja azokat a fehérje-fehérje kölcsönhatásokat, amelyek szerepet játszhatnak a rezisztencia kialakulásában.
Este panel megbeszélés következett, amelyeken a közösség főbb aktivitásairól esett szó: I) fehérjeszerkezetek becslése és analízise II) fehérjekomplexek és fehérjék konformációs térképének megismerése III) fehérje-ligand kölcsönhatások IV) fehérje-nukleinsav kölcsönhatások V) fehérjetervezés.
November 17
Az utolsó napon Vincent Zoete rövid bevezetése után a tudományos előadások az AlphaFill programmal kezdődtek, ahol először Robbie P. Joosten mutatta be programját, ami az AlphaFold által becsült szerkezeteket ligandokkal es kofaktorokkal képes feltölteni. Xavier Barril egy olyan munkafolyamatot mutatott be, ami jelentősen felgyorsítja gyógyszer szűrés (screening) folyamatát. Thorben Reim kémiai hasonlóságokon alapuló kötőhely kereső algoritmust mutatott be (SiteMine). Janani Durairaj olyan fehérje-ligand tesztelő szervereket fejleszt, amelyek egy sor automatikus szűrésnek köszönhetően mindig aktuális vaktesztet biztosít algoritmusok számára (CAMEO). Jan Beránek pontos konfidenciaintervallumokat számít szabadenergia különbségek meghatározásakor (Jumpcount).
Szünet után az utolsó előadást Michael Sternberg tartotta, aki előbb egy érdekes bevezetést tartott a különböző variánsokról, majd az AlphaFold szerkezetekre vetített missense mutációk hatását vizsgálta, ami jól kiegészíti a nemrég a DeepMind által kiadott AlphaMissense programot.
