蛋白質(zhì)結構數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)庫)

時間：2022-12-15 08:30:01 | 來源：信息時代

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    蛋白質(zhì)結構數(shù)據(jù)庫 : 描述蛋白質(zhì)三維空間結構的數(shù)據(jù)庫,是生物大分子結構數(shù)據(jù)庫的主要組成部分。蛋白質(zhì)結構數(shù)據(jù)庫是隨著X射線晶體衍射分子結構測定技術的出現(xiàn)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫,其基本內(nèi)容為實驗測定的蛋白質(zhì)分子空間結構原子坐標。蛋白質(zhì)結構分類研究的不斷深入,出現(xiàn)了蛋白質(zhì)家族、折疊模式、結構域、回環(huán)等數(shù)據(jù)庫。目前主要的蛋白質(zhì)結構數(shù)據(jù)庫有:PDB、SCOP、CATH、MMDB等。
(1)蛋白質(zhì)結構數(shù)據(jù)庫PDB(protein data bank,http://www.rcsb.org/pdb):由美國Brookhaven國家實驗室于1971年創(chuàng)建,從1998年開始改由生物信息學結構研究聯(lián)合實驗室(research collaboratory for structural bioinformatics,RCSB)管理。PDB是目前最主要的生物大分子(蛋白質(zhì)、核酸和糖)三維結構數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)主要通過X射線單晶衍射、核磁共振NMR、電子衍射等實驗手段獲得,也有一部分數(shù)據(jù)根據(jù)理論模型獲得。至2006年7月,PDB數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存放了37000多個結構,其中91%為蛋白質(zhì)。PDB的每一個結構除了包含原子三維坐標外,還包括物種來源、化合物名稱、結構遞交者以及有關文獻等基本注釋信息。此外,還包括分辨率、結構因子、溫度系數(shù)、二級結構信息等和結構有關的數(shù)據(jù)。PDB數(shù)據(jù)庫允許用戶用各種方式以及布爾邏輯組合(AND、OR和NOT)進行檢索。用戶不僅可以得到生物大分子的各種注釋、坐標、三維圖形、VAML等,并能從一系列指針連接到與PDB有關的數(shù)據(jù)庫,包括SCOP、CATH、Medline、ENZYME等。PDBsum數(shù)據(jù)庫是一個與PDB數(shù)據(jù)庫密切相關的基于Web的數(shù)據(jù)庫,它提供了對PDB數(shù)據(jù)庫中所有大分子結構關鍵信息的總結與分析,給出了與PDB庫中條目相關的簡要信息,并提供一維、二維和三維結構顯示。
(2) 蛋白質(zhì)結構分類(structural classification of proteins,SCOP): 是蛋白質(zhì)結構研究的一個重要方向(http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop),是英國醫(yī)學研究委員會分子生物學實驗室和蛋白質(zhì)工程中心開發(fā)的基于Web的蛋白質(zhì)結構數(shù)據(jù)庫分類、檢索和分析系統(tǒng)。SCOP數(shù)據(jù)庫除了提供已知蛋白質(zhì)結構和進化關系信息外,所涉及的蛋白質(zhì)還包括PDB中的所有條目(如PDB的鏈接、序列、參考文獻、結構圖像等信息)。SCOP的結構分類主要是通過人工來完成,通過圖形顯示器觀察和比較蛋白質(zhì)結構,并借助軟件工具進行分析,將PDB數(shù)據(jù)庫中的蛋白質(zhì)分成7大類型,并在此基礎上,按折疊類型、超家族、家族逐級分類。SCOP1.69版本包含了945個折疊類,1539個超家族和2845個家族。
(3) CATH(class architecture topology homology)蛋白質(zhì)分類數(shù)據(jù)庫(http://www.biochem. ucl.ac.uk/bsm/cath_new): 由英國倫敦大學開發(fā)和維護,它通過對PDB數(shù)據(jù)庫中不同記錄的類型(class)、構架(architecture)、拓撲結構(topology)和同源性(Homology)四個層次的描述實現(xiàn)對蛋白質(zhì)的分類。
(4)分子模型數(shù)據(jù)庫(molecular modeling database,MMDB):是美國生物技術信息中心(NCBI)所開發(fā)的生物信息數(shù)據(jù)庫集成系統(tǒng)Entrez的一部分,數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容來自PDB,它排除理論模型,而僅收錄來自于X射線單晶衍射和核磁共振(NMR)的記錄(http://ncbi.nlm.nih.gov/Structure)。MMDB重新組織和驗證了這些信息,確保在化學和大分子三維結構之間的交叉參考。與PDB相比,MMDB具有許多附加信息,如分子的生物學功能、分子的進化歷史等,同時,還包括生物大分子之間關系的信息。此外,系統(tǒng)還提供生物大分子三維結構模型顯示、結構分析和結構比較工具。