Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction

Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP) (Evaluación crítica de las técnicas para la predicción estructural proteica), es un experimento mundial comunitario para la predicción estructural proteica llevándose a cabo cada dos años desde 1994.^[1]​ CASP le proporciona a los grupos de investigación una oportunidad de evaluar objetivamente sus métodos de predicción estructural y ofrece una evaluación independiente sobre el estado del arte del modelamiento estructural proteico a la comunidad investigadora y a los usuarios de software. Aun cuando la meta principal de CASP es ayudar promover los métodos de la identificación de la estructura tri-dimensional proteica a partir de su secuencia de aminoácidos, muchos ven al experimento más como un "campeonato mundial" de esta materia de la ciencia. Más de 100 grupos de todo el mundo participan en CASP de forma regular y no es poco común que grupos enteros suspendan otras investigaciones por meses mientras se enfocan en tener sus servidores listos para el experimento y en realizar la detallada predicción.

Para asegurar que ningún predictor pueda tener información previa acerca de la estructura de la proteína que la/lo pondría en ventaja, es importante que el experimento sea llevada a cabo de manera doble ciega: Ni los predictores ni los organizadores y evaluadores conocen las estructuras de las proteínas objetivo en el momento que las predicciones se estén haciendo. Los objetivos de las predicciones estructurales son o estructuras que serán próximamente determinadas por cristalografía de rayos X o espectroscopia de RMN, o son estructuras que acaban de ser resueltas (principalmente por uno de los centros de genómica estructural) y son mantenidas en espera por el Banco de Datos Proteicos. Si la secuencia dada es encontrada relacionada por descendencia común a una secuencia proteica de estructura conocida (llamada plantilla), el modelamiento homólogo puede ser ocupado para predecir la estructura terciaria. Las plantillas pueden ser encontradas usando métodos de alineamiento de secuencias tales como BLAST o FASTA o métodos protein threading, que son mejores en encontrar plantillas que son lejanamente relacionadas. De lo contrario, una predicción estructural proteica de novo tiene que ser aplicada, que son menos fiables pero a veces pueden producir modelos con el plegamiento correcto. Plegamientos verdaderamente nuevos son cada vez más raros entre los objetivos,^[2]​^[3]​ haciendo esa categoría menor a la deseable.

El método principal de evaluación^[4]​ es una comparación de las posiciones α-carbon del modelo predicho con esas de la estructura objetivo. La comparación es mostrada visualmente por trazos acumulativos de las distancias entre pares de equivalentes α-carbon en la alineación del modelo y en el de la estructura, tal como es mostrada en la figura (un modelo perfecto se mantendría en cero por todo el ancho del gráfico), y es asignada un puntaje numérico GDT-TS (Global Distance Test — Total Score)^[5]​ describiendo el porcentaje de los residuos bien modelados en el modelo con respecto al objetivo. Modelamiento libre (sin-plantillas, o de novo) también es visualmente evaluada por los evaluadores, ya que los puntajes numéricos no funcionan igual de bien en encontrar semejanzas en los casos más difíciles.^[6]​ Predicciones de alta exactitud basadas en plantillas fueron evaluadas en CASP7 por si ellas funcionaban para las fases reemplazo-molecular de la estructura cristal objetivo^[7]​ con los éxitos seguidos después,^[8]​ y por la calidad del modelo entero (no sólo α-carbon) y comparación del modelo entero al objetivo en CASP8.^[9]​

La evaluación de los resultados es llevada a cabo en las siguientes categorías de predicción:

La categoría de predicción estructural terciaria fue aún más subdividida en:

A partir de CASP7, las categorías han redefinidas para reflejar el desarrollo en los métodos. La categoría 'Modelamiento basado en plantillas' incluye todos los modelamientos comparativos antiguos, modelos basados en pliegues homólogos y algunos modelos basados en pliegues análogos. La categoría 'Modelamiento sin plantillas' incluye modelos de proteínas con plegamientos nunca antes vistos y modelos basados en pliegues análogos difíciles.

Los resultados CAPS son publicados en publicaciones suplementarias de la revista científica Proteins, las cuales son accesibles a través de la página web de CASP.^[10]​ Un artículo de portada en cada uno de estos suplementos describe los detalles del experimento^[11]​ ^[12]​ mientras que un artículo de cierre evalúa el progresos en esta materia.^[13]​^[14]​

Evaluaciones automaticasa para CASP9 (2010)

Evaluaciones automaticasa para CASP8 (2008)

Evaluaciones automaticasa para CASP7 (2006)

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