尋找miRNA target sites

這次上課介紹了真核生物才有的抑制基因表現系統-micro RNA(miRNA)。利用miRNA一些特性(例如大小 迴文序列 有stem loop等)可以預測特定基因上可能被miRNA辨識的位置。

1. 此次操作隨機選了人類miRNA編號18中的hsa-mir-18a-5p來當作主角，並透過http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/index.php網站來搜尋人類可被hsa-mir-18a-5p target的基因。

2. 老師再從中隨機指派一個能被hsa-mir-18a-5p target基因-PTEN，反過來我們可再由另一網站https://cm.jefferson.edu/rna22v2.0/來線上預測此基因可能的miRNA target sites。

2-1 進入頁面後，進入網站選擇HOMO SAPIENS，在最下面一欄直接打上欲搜尋的基因名"PTEN"，並按下subunit搜尋。

2-2 搜尋後會進入一頁面，再按下View Predictions as cDNA map。

2-3 之後會挑出一個新頁面，紅色box就是此基因被預測能與不同miRNA結合的序列，點開choose location/miF可在對應的序列位置找到可能會辨認此位置的miRNA(可有多種，但有些未經證實)。

2-4 尋找hsa-mir-18a-5p在PTEN基因辨認序列。回到2-2圖示頁面，並按下View Predictions as Table搜尋，即可以table的方式得到所有能target PTEN基因的miRNA，可直接利用Ctrl + F搜尋hsa-mir-18a-5p，可發現此miRNA所辨認的序列位置在8037bp。

2-5 回到2-3圖示頁面直接尋找8037bp位置，按下相對應choose location鍵，即可發現hsa-mir-18a-5p此miRNA確實能辨認PTEN基因序列，完成此次作業。

Small Molecular Interaction I- 利用VMD軟體模擬蛋白與水分子間的交互作用

這次上課介紹一個新軟體"VMD"，跟PyMol軟體很像，可探討及分析蛋白質的結構。
第一堂課的作業即是自己找一個已被解結構的蛋白，並用VMD軟體模擬此蛋白如何與水分子進行交互作用。

1. 利用RCSB網站 http://www.rcsb.org去搜尋有興趣且被解結構的蛋白。
我找了一個自己實驗中所分析的蛋白Leucine-responsive regulatory protein (Lrp)，但是我所研究的細菌Vibrio vulnificus的Lrp尚未被分析結構，但在E.coli中Lrp已被研究很多，包含結構的部分。
搜尋結果如下圖，可知道此Lrp的結構代碼為2GQQ。

2. 打開VMD軟體，開啟蛋白的結構圖。
打開軟體後，在File選項中選擇New molecule，並在filename中輸入利用RCSB網站找到的蛋白結構代碼2GQQ，按下Load鍵稍等片刻即會顯示蛋白結構圖，圖中是三D空間可用滑鼠左右上下翻轉蛋白結構，也可用滑鼠滾輪向前zoom in或向後zoom out，下載此結構檔案(File->Save Visualization State-->存檔)。

3. 改變蛋白結構的顯示。
在Graphics選項中，點選representation會跑出一個視窗，在Drawing Method選項挑選Newcartoon (原本為Line)，按下Apply按鍵即可改變蛋白結構的顯示方式。

4. 建立psf檔。
從Extensions選項點選Modelling -> Automatic PSF Builder，直接按下左下角I'm feelinf lucky按鍵，等待片刻會跳出一個視窗，按下確定鍵及建立好psf檔案，結構圖會有稍微不同。 

5. 加入水分子至蛋白結構圖周圍。

在Extensions選項點選Modelling -> Solvation Box，會跳出一個視窗，勾選裡面Rotate to minimize volume，並在Box size X,Y,Z欄都填入15 A(0.1 nm)，按下下方Solvate鍵，即完成water box。