蛋白质结构系列软件 -- Nova Application

NovaFold --- 确定蛋白质的三维结构对于理解其功能非常重要，但通过X射线晶体学在实验室中进行这项工作昂贵且繁琐，特别是当涉及到大量蛋白质序列时。这就是为什么我们开发了NovaFold，我们的蛋白质结构预测软件。NovaFold利用国际获奖的I-TASSER算法，这些算法是由密歇根大学的杨阳教授实验室结合串联和从头折叠技术开发的，可构建未知结构的准确、全面的蛋白质三维原子模型。在Protean 3D中查看和操纵每个预测结构的模型，您可以轻松分析结构数据、预测结合位点和蛋白质功能。

NovaFold AI --- 计算生物学在过去几年取得了长足的进步，DNASTAR正在商业蛋白质结构预测领域处于领先地位。我们的NovaFold AI蛋白质结构预测软件采用独获殊荣的AlphaFold 2方法，使你能够轻松地预测一个氨基酸序列的蛋白质结构，然后对结果进行可视化和分析。预测和分析都在Protean 3D现有的NovaCloud Services接口中进行。

NovaFold AI使用世界上最准确的蛋白质结构预测算法。AlphaFold 2是2020年CASP14挑战赛中排名第一的蛋白质结构预测方法，通过以与实验室实验具有可比准确度确定蛋白质结构，显着优于其他参与团队。

在最近的CASP挑战中，AlphaFold 2在92个目标上实现了2.65的平均Z分值。同样数量的竞争对手仅实现了1.00。  AlphaFold 2非常快速，通常在几小时内完成结构预测。

NovaFold AI甚至可以处理最难的折叠问题。NovaFold AI是第一个可以准确预测甚至最具挑战性蛋白质结构的商业软件：

• 膜蛋白
• 融合蛋白
• 细胞质领域（CD）
• 细胞外区域
• G蛋白耦联受体（GPCR）

NovaFold AI还可以对多个结构域及其与连接器的相互作用进行建模，也称为多域蛋白质结构预测。

NovaDock --- 由于其复杂的本质，精确地建模蛋白质-蛋白质对接交互通常非常具有挑战性。NovaDock分子对接软件提供了使用CAPRI盲对接实验中验证过的顶级算法SwarmDock来预测任意两个结合伙伴之间蛋白质-蛋白质对接交互的能力。利用SwarmDock算法，NovaDock在对接时探索蛋白质的灵活性，从而获得更准确的预测结果。只需提供您的配体和受体PDB或结构文件，如果需要，提出结合伙伴之间特定的残基接触点。然后，NovaDock将预测大分子复合物的三维结构，并提供每个模型的能量评分、簇大小和配体接触数，以便在Protean 3D中进行分析。

NovaDock用于预测两个结合伙伴之间的原子相互作用，这两个结合伙伴都必须是蛋白质。一个结合伙伴是配体（“L”：通常为较小的结合伙伴或抗体）；另一个是受体（“R”：通常是较大的结合伙伴或抗原）。每个结合伙伴可以由一个或多个蛋白质链组成。NovaDock不使用模板库，而是基于一种称为“粒子群优化”的能量计算类型进行对接预测。

其中几个可选参数指示NovaDock使用被认为（或已知）处于蛋白质界面的残基。

NovaDock需要完整的蛋白质结构，其中只使用标准残基，并且没有缺失的残基、原子或链。在对接模拟之前，NovaDock会自动替换任何缺失的原子或将非标准残基替换为最接近的自然等价物。如果替换了任何缺失的数据，则NovaDock报告（在Protean 3D中查看）在其详细信息面板中会包含说明。NovaDock然后使用“正常模式运动”来探索对接模拟期间的蛋白质柔性。

NovaFold Antibody  ---  准确创建抗体模型对于抗体设计和优化至关重要。虽然许多抗体建模软件工具只依赖同源建模，但NovaFold抗体的独特算法通过将同源建模与基于片段或从头建模相结合来生成抗体和抗体片段的模型，从而产生高度准确的抗体结构预测。只需提供轻链、重链或两者的序列，NovaFold抗体将返回包括预测的抗体模型、最有可能的重链和轻链模板以及CDR环位置注释的带注释报告。在Lasergene Protein的Protean 3D中轻松查看带注释的抗体建模结果，该软件可充分自定义渲染以帮助可视化，或准备可导出的出版物质量图片。使用NovaFold抗体建模还可与NovaDock一起预测抗体-抗原复合物的结构和结合。

NovaFold Antibody算法采用同源建模和从头预测的组合方式，生成高度准确的预测结果。在建模过程中，NovaFold Antibody搜索PDB数据库中的数千个不冗余抗体蛋白质结构，找到最佳的模板匹配链或复合体。

在建模过程中，NovaFold Antibody特别关注抗体的互补决定区（CDR）环，即抗体中与一种抗原反应最强的高变区域。重链上的三个CDR环称为H1、H2和H3，轻链上的三个为L1、L2和L3。H3通常是抗原结合中最重要的区域。由于其长度和灵活性的增加，H3是模拟中最难建模的区域。因此，NovaFold Antibody将H3环的建模限制在15个或更少的氨基酸残基，这是在抗体建模问题中常见的长度。最后，NovaFold Antibody会进行能量最小化计算，生成抗体链或复合物的最终预测结构模型。整个过程需要在标准工作站计算机上花费约5-15分钟的时间。

运行NovaFold Antibody预测后，生成的.antibody结构文件可以在DNASTAR的Protean 3D应用程序中查看和分析。Protean 3D的结构视图和特征面板可用于检查抗体特征，包括轻和重链的六个注释CDR环。

NovaFold Antibody也可用作NovaDock的输入结构。NovaDock是DNASTAR的蛋白质-蛋白质对接应用程序，也可以用于预测原子级别的抗体/抗原相互作用。在设置NovaDock预测时，只需使用Protean 3D将预测的结构以PDB格式导出，并将导出文件指定为两个结合伙伴之一即可。