Протео́мика — область молекулярной биологии, посвящённая идентификации и количественному анализу белков. Термин «протеомика» был предложен в 1997 году. Совокупность всех белков клетки называют протеомом.
Белки́ — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций определяет большое разнообразие свойств молекул белков. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы, например фотосинтетический комплекс и другие комплексы.
Rosetta@Home — проект добровольных вычислений, направленный на решение одной из самых больших проблем в молекулярной биологии — вычисление третичной структуры белков из их аминокислотных последовательностей. Благодаря недавно завершённому проекту «Геном человека» известны аминокислотные последовательности всех белков в человеческом организме. Исследования по данному проекту также помогут в проектировании новых, несуществующих белков. Хотя большая часть проекта ориентируется на фундаментальные исследования в области улучшения точности и надежности методов протеомики, Rosetta@home также способствует прикладным исследованиям для борьбы с такими болезнями как рак, малярия, болезнь Альцгеймера, сибирская язва и другими генетическими и вирусными заболеваниями. Foldit — это видеоигра от Rosetta@Home, которая стремится достичь целей проекта с краудсорсинг подходом.
Молекуля́рный до́кинг — метод молекулярного моделирования, позволяющий предсказать наиболее выгодную для образования устойчивого комплекса ориентацию и конформацию одной молекулы (лиганда) в сайте связывания другой (рецептора). Данные о положении и конформации партнеров используются для предсказания силы взаимодействия посредством так называемых оценочных функций. В случае, если лиганд является макромолекулой, докинг называют макромолекулярным.
Мно́жественное выра́внивание после́довательностей — выравнивание трёх и более биологических последовательностей, обычно белков, ДНК или РНК. В большинстве случаев предполагается, что входной набор последовательностей имеет эволюционную связь. Используя множественное выравнивание, можно оценить эволюционное происхождение последовательностей, проведя филогенетический анализ.
Предсказа́ние структу́ры белка́ — направление молекулярного моделирования, предсказание по аминокислотной последовательности трёхмерной структуры белка. Данная задача является одной из самых важных целей биоинформатики и теоретической химии. Данные, полученные при помощи предсказания, применяются в медицине и биотехнологии при создании новых ферментов. Для лучших результатов сочетают несколько программ и методов.
Крити́ческое мышле́ние — система суждений, которая используется для анализа вещей с критической точки зрения и событий с формулированием обоснованных выводов и позволяет выносить обоснованные оценки, интерпретации, а также корректно применять полученные результаты к ситуациям и проблемам. В общем значении под критическим мышлением подразумевается мышление более высокого уровня, чем мышление докритическое.
Chromatin Interaction Analysis by Paired-End Tag Sequencing (ChIA-PET) — молекулярно-биологический метод, позволяющий определять взаимодействия участков хроматина, расположенных на значительном удалении друг от друга в геноме. Такие взаимодействия представляют интерес для определения регуляторных элементов. Регуляторные элементы в клетках могут находиться на значительном расстоянии от промотора регулируемого гена. Для понимания механизмов таких взаимодействий необходимо знать пространственное расположение участков хроматина друг относительно друга, что этот метод и позволяет определить de novo. В свою очередь, полученная информация важна для понимания механизмов регуляции экспрессии генов.
Двугибридный анализ, более известный как дрожжевая двугибридная система , — молекулярно-биологический метод, позволяющий с высокой точностью детектировать белок-белковые и ДНК-белковые взаимодействия в условиях in vivo.
Простра́нственное выра́внивание — способ установления гомологии между двумя или более полимерными структурами на основании их трёхмерной структуры. Этот процесс обычно применяется к третичной структуре белков, но может также использоваться и для больших молекул РНК. В противоположность простому наложению структур, когда известно по крайней мере несколько эквивалентных аминокислотных остатков, пространственное выравнивание не требует никаких предварительных данных, кроме координат атомов.
UniProt — открытая база данных последовательностей белков. Консорциум UniProt действует с 2003 года. Единая база данных UniProt была создана путём объединения нескольких баз. UniProt состоит из четырёх крупных баз данных и охватывает различные аспекты анализа белковых последовательностей. Многие из последовательностей стали известны в результате реализации проектов секвенирования геномов последних лет. Кроме того, база данных UniProt содержит большое количество информации о биологических функциях белков, полученной из научной литературы.
Белок-белковые взаимодействия (ББВ) — обладающие высокой специфичностью физические контакты между двумя и более белками. Эти контакты образуются в результате биохимических событий с помощью электростатических взаимодействий, в том числе гидрофобного эффекта.
CASP — масштабный эксперимент по предсказанию белковых структур. Проходит с 1994 года с периодичностью каждые два года. CASP объективно тестирует методы предсказания белковых структур и предоставляет независимую оценку структурного моделирования. Основная цель CASP — помощь в улучшении методов определения трехмерной структуры белков из их аминокислотных последовательностей. Более 100 исследовательских групп принимают участие в проекте на постоянной основе. CASP считается всемирным соревнованием в науке структурного моделирования.
STRING — база данных и веб-ресурс для поиска информации об известных и предсказанных белок-белковых взаимодействиях.
Предсказа́ние ге́нов — это определение кодирующих и регуляторных последовательностей ДНК в геноме: белковых генов и генов некодирующих РНК, промоторов, энхансеров и прочее.
Интеракто́м — термин молекулярной биологии, обозначающий полный набор взаимодействий между молекулами в отдельной клетке. Интерактом включает как непосредственные физические контакты между белками, так и непрямые взаимодействия генов.
Предсказа́ние фу́нкции белка́ — определение биологической роли белка и значения в контексте клетки. Предсказание функций проводится для плохо изученных белков или для гипотетических белков, предсказанных на основе данных геномных последовательностей. Источником информации для предсказания могут служить гомология нуклеотидных последовательностей, профили экспрессии генов, доменная структура белков, интеллектуальный анализ текстов публикаций, филогенетические и фенотипические профили, белок-белковые взаимодействия.
Мультибелковый комплекс представляет собой группу, состоящую из двух или более связанных полипептидных цепей. Различные полипептидные цепи могут иметь разнообразные функции. Мультибелковый комплекс отличается от мультиферментного полипептида, тем, что в последнем многочисленные каталитические домены находятся в одной полипептидной цепи.
Макромолекулярный докинг — это метод молекулярного моделирования четвертичной структуры комплексов, образованных двумя или более взаимодействующими биологическими макромолекулами. Чаще всего исследуются белок-белковые комплексы, реже — белок-нуклеиновые.