Введение

Доступная поверхность (ASA) или доступная поверхность растворителя (SASA) - это поверхность биомолекулы, доступная растворителю. Измерение АСА обычно описывается в единицах квадратных ангстром (стандартная единица измерения в молекулярной биологии). АСА впервые была описана Ли и Ричардсом в 1971 году и иногда называется молекулярной поверхностью Ли Ричардса. ASA обычно рассчитывается с использованием алгоритма "катушки", разработанного Shrake & Rupley в 1973 году. Этот алгоритм использует сферу (растворителя) определенного радиуса для "пробования" поверхности молекулы.

Алгоритм Шрейка-Рупли

Алгоритм Шрека-Рупли - это числовой метод, который рисует сетку точек, равноудаленных от каждого атома молекулы, и использует количество этих точек, доступных растворителю, для определения площади поверхности. Приближения, используемые в LCPO, приводят к ошибке в диапазоне 1 3 Å2.

Метод диаграммы мощности

Недавно был представлен метод, который быстро и аналитически рассчитывает АСА с использованием диаграммы мощности.

Приложения

Доступная площадь поверхности часто используется при расчете свободной энергии, необходимой для перемещения биомолекулы из водного растворителя в неполярный растворитель, например, в липидной среде. Метод LCPO также используется при расчете имплицитных эффектов растворителя в программном пакете молекулярной динамики AMBER. Недавно было предложено, что (предсказанная) доступная площадь поверхности может быть использована для улучшения прогнозирования вторичной структуры белка.

Отношение к поверхности, исключенной из состава растворителя

ASA тесно связана с концепцией исключенной поверхности растворителя (также известной как молекулярная площадь поверхности Коннолли или просто поверхность Коннолли), которая представляется как полость в сыпучем растворителе. На практике он также рассчитывается с помощью алгоритма рулонного шара, разработанного Фредериком Ричардсом и реализованного в трехмерном виде Майкелом Коннолли в 1983 году и Тимом Ричмондом в 1984 году. Коннолли потратил еще несколько лет на совершенствование метода.