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1、蛋白质结构、分类和相互作用数据库蛋白质一级结构是氨基酸的排列顺序,二级结构主要是由氢键维持的 alpha 螺旋和 beta 片,三级结构是完全折叠好的蛋白质的空间结构, 四级结构是多个蛋白质亚基组成蛋白质复合体的结构。在最细的层次,由 X 射线衍射和核磁共振(NMR)等实验方法确定的蛋白质中原子的三维坐标,构成 PDBR-519这样的蛋白质结构数据库的主要内容.二级结构和三级结构之间的模体(motif)、结构域(domain)和“折叠”或“折叠单元”(fold),对于蛋白质结构的分类和预测有重要作用。R-519 PDB,蛋白质结构数据库(Protein Data Bank)。1971 年建立于
2、美国布鲁克海文国家实验室R-171,当时只有 7 个结构。它搜集由 X 射线衍射和核磁共振实验测定的生物大分子三维结构数据。从 1998 年 10 月 1 日起 PDB 的管理交给RCSBR 520。 2002 年 8 月 13 日 PDB 库中有 18 464 个条目。 2001 年每月新增约 275 个结构。关于 PDB 库的较近介绍见:J.Westbrook et al., Nucl.Acids Res.30(2002)245-248.网址:http:/www.pdb.org/(自动转如下网址 :)http:/www.rcsb.org/pdb/在世界许多地方设有 PDB 镜像点。R-52
3、0 RCSB,结构生物信息学合作研究组织(Research Collaboration for Structural Bioinformatics),现在是 PDBR-519数据库的管理者。网址:http:/www.rcsb.org/R-521 MSD,大分子结构数据库(Macromolecular Structure Database),乃是交由RCSB 管理后的 PDB 库的正式名称,不过 PDB 仍然是当前通用的名字。请看PDBR-519。R-522 PDBNEW,下一版 PDB 库正式发布前收到的全新或更新条目。网址:http:/www.pdb.bnl.gov/R-523 PDBFin
4、der,在 PDBR-519、DSSPR-546 、HSSPIR-547基础上建立的二级库,它包含 PDB 序列、作者、 R 因子、分辨率、二级结构等。这些信息不易从 PDB中直接读取。请参看:R.W.W.Hooft,C.Sander,M.Scharf,G.Vriend,CABIOS 12(1996)525-529.网址:http:/www.sander.embl-heidelberg.de/pdbfinder/(自动转到下面的当前网址；)http:/www.cmbi.kun.nl/gv/pdbfinderR-524 PDB ataGlance 清单。 PDBR-519数据库中的每个条目由 4
5、 位数字和字母编号,无法简单地从编号看出是什么样的蛋白质。NIH 的分子模拟网页上名为“PDB at a Glance”的这个超文本清单,帮助用户按蛋白质的功能分类迅速查找其PDB 编号。网址:http:/cmm,info.nih.gov/modeling/pdb_at_a_glance.htmlR-525 PDBselect 数据库。 PDB 库中有大量同源蛋白的数据。研究工作中往往需要从中挑选出每个同源家族的代表,形成不含高度同源蛋白的结构数据子集合。PDBselect 库就是这样一个子集合。其最初描述见:U.Hobohm,C.Sander,Protein Science 3(1994)5
6、22.网址:http:/swift.embl-heidelberg.de/pdbsel/ftp:/ftp.embl-heidelberg.de(/pub/databases/protein_extras/pdbelect)R-526 PDBsum 是 PDBR-519库中数据的更便于阅读的总结和分析,以及一些衍生数据。例如,原来的坐标数据变成了图形,增加了从 CATHR-534、 PROSITER-479等库得到的简明信息等。这是 University College London 维护的一个项目,描述见:R.A.Laskowski,Nucl.Acids Res.29(2001)221-222
7、.网址:http:/www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/pdbsum/R-527 BioMagResBank,简称 BMRB,是关于多肽、蛋白质和核酸的核磁共振数据库。它的结构数据与 PDBR-519)有些重复, 但也收入了化学位移、 J 耦合、弛豫速率等 PDB 中没有的数据。网址 :http:/www.bmrb.wisc.edu/R-528 CSD,剑桥结构数据库(The Cambridge Structural Database)。这实际上是最老的一个结构数据库。它不限于生物大分子,目前包含 20 万种以上有机和金属有机化合物的由 x 射线或中子衍射测定的结构数据。每一条
8、目按“维数” 组织:一维是文献数据,二维化学式, 三维分子结构和三维晶体结构。此库虽不常用于蛋白质折叠的模拟,但对于配位结合位点的模拟以及蛋白质设计颇为有益。请参看:D.G.Watson,上 Res.Natl.Inst.Stand.Technol.101(1996)227-229.网址:http:/www.ccdc.cam.ac.uk/prods/csd.htmlR-529 NRL-3D,三维结构已经确定的蛋白质序列库。可以把新的蛋白质序列与此库中序列比较,以判断是否与结构已知的蛋白质相似。关于此库描述请参看RESID 数据库R-539的引文. 网址:http:/pir.georgetown.
9、edu/pirwww/dbinfo/nrl3d.htmlhttp:/www.ncifrcf.gov/NRL-3D/R-530 ProtFam,同源蛋白质序列数据库。它是 PIRR-477库的有机组成部分。同源性涉及整个序列的蛋白质组成蛋白质超家族(super- family),超家族中高度同源者(超过 50)组成家族(family),局部相似者构成同源结构域(homology domain)。网址:http:/mips.gsf.de/desc/protfam/R-531 SUPFAM 是可能有联系的蛋白质同源结构域数据库。它基于 PfamR-562和 PALI 数据库.描述见:S.B.Pand
10、it eCaL,Nucl.AcidsRes.30(2002)289-293.SUPFAM 和 Pali 的网址在:http:/pauling.mbu.iisc.ernet.in/supfamhttp:/pauling.mbu.iisc.ernet.in/paliR-532 SUPERFAMILY, 蛋白质超家族库,基于 SCOPR-533的分类。学术性用户可在注册后自由使用数据库及其配套软件。最近描述见:J.,Gough,C.Chothia, SUPERFAMILY:HMMs representing all proteins Of known structure.SCOP sequence
11、searches,alignments and genome assignments,Nucl.Acids Res.30(2002)268-272.网址:http:/supfam.org/R-533 SCOP,蛋白质结构分类数据库(Structural Classification Of Proteins)。这是对已知的蛋白质三维结构进行手工分类得到的数据库。请参看:L.LOConte et al., Nucl.Acids Res.30(2002)264-267.网址:http:/scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/它在世界许多地方设有镜像点。R-534 CATH,蛋白质结
12、构与功能关系分类数据库。这是把蛋白质结构域按四个层次进行分类的数据库。这四个层次是“类别”(Class 即 C), “构架”(Architecture 即 A),拓扑(Topology 即 T),以及同源超家族 (Homologoussuperfamily 即 H).库名即来自这四个字母。它有通向 PDB 总结文件和 OWL 库的超链接.详细描述见:P.M.C.Pearl et al., Nucl.Acids Res.29(2001)223-227.网址:http:/www.biochem.ucl.aC.uk/bsm/cath/R-535 PIR-ALN,蛋白质序列联配数据库,包括同一家族内(
13、彼此差异在 55以内) 序列的联配,一个超家族内不同家族代表序列的联配,以及不同蛋白质的同源结构域序列片段的联配。2000 年 1 月底的 22.03 版收入 4 076 个条目。库的描述见:G.Y.Srinivasarao et al., Nucl.Acids Res.27(1999)284-285.G.Y.Srinivasarao et al., Bioinformatics 15(1999)382-390.网址:http:/pir.georgetown.edu/pirwww/dbinfo/piraln.htmlhttp:/www-nbrf.georgetown.edu/pir/alndb
14、.htmlR-536 3Dee,蛋白质结构域定义的数据库, 包括了 PDBR-519库中含 20 个以上残基的蛋白质序列的结构域定义,但不包括理论模型。所有结构域按序列相似性和结构相似性分成聚类。所得家族按层次组织存储。3Dee 具有与 SCOPR-533类似的、到本地计算机上 RasMol 程序R-953的接口, 可用后者显示三维图像。网址:http:/circinus.ebi.ac.uk:8080/3Dee/R-537 ProTherm,蛋白质及其变异体热力学数据库, 设在日本理化研究所(RIKEN) 。它包括多种热力学参数的值,如吉布斯自由能、焓、热容、转变温度等。这些参数有利于理解蛋白
15、质变异的结构和稳定性。它还包括关于二级结构、野生型残基、实验条件(pH 值、温度等) 、每种数据的测量方法等信息。 ProTherm 3.0 版的描述见:M.M.Gromiha et al., Nucl.Acids Res.30(2002)301-302.网址:http:/www.rtc.riken.go.jp/jouhou/ProTherm/protherm.htmlR-538 ASTRAL 是基于 SCOPR-533数据库的一组分析蛋白质结构和蛋白质序列用的数据库和工具,包括 SCOP 结构域对应的序列库、按所需相似度组织的低冗余子集、由 SCOP 1.38 产生的结构对比库,以及工具和索
16、引。请参看:J.-M.Chandonia et al., Nucl.Acids Res.30(2002)260-263.网址:http:/astral.stanford.edu/R-539 RESID,蛋白质翻译后修饰情况的数据库,包括描述性的关于化学、结构和文献的信息。 2002 年 6 月此库发行了 30.03 版。对过去 版本的描述见:J.S.Garavelli et al., Nucl. Acids Res.29(2001)199-201.网址:http:/pir.georgetown.edu/pirwww/dninfo/resid.htmlhttp:/www.ncifcrf.gov/RESID/R-540 SMART,是简单模块构架搜索工具 (Simple Modular Architecture Research Tool)的缩写。它的最初目的是研究涉及真核生物信号转导(signal transduct
