SWISS-MODEL蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)教程

1、SWISS-MODEL 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)SWISS-MODEL是一項(xiàng)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的服務(wù)，它利用同源建模的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)一段未知序列的三級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)。該服務(wù)創(chuàng)建于1993年，開創(chuàng)了自動(dòng)建模的先河，并且它是訖今為止應(yīng)用最廣泛的免費(fèi)服務(wù)之一。同源建模法預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)一般由四步完成：1. 從待測(cè)蛋白質(zhì)序列出發(fā)，搜索蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（如 PDB,SWISS-PROT 等），得到許多相似序列（同源序列），選定其中一個(gè)（或幾個(gè)）作為待測(cè)蛋白質(zhì)序列的模板；2. 待測(cè)蛋白質(zhì)序列與選定的模板進(jìn)行再次比對(duì)，插入各種可能的空位使兩者的保守位置盡量對(duì)齊；3. 建模：調(diào)整待測(cè)蛋白序列中主鏈各個(gè)原子的位置，產(chǎn)生與模板相

2、同或相似的空間結(jié)構(gòu)一一待測(cè)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模型；4. 利用能量最小化原理，使待測(cè)蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團(tuán)處于能量最小的位置。最后提供給用戶的是經(jīng)過如上四步（或重復(fù)其中某幾步）后得到的蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)。SWISS-MODEL工作模式SWISS-MODEL服務(wù)器是以用戶輸入信息的最小化為目的設(shè)計(jì)的，即在最簡單的情況下，用戶僅提供一條目標(biāo)蛋白的氨基酸序列。由于比較建模程序可以具有不同的復(fù)雜性，用戶輸入一些額外信息對(duì)建模程序的運(yùn)行有時(shí)是有必要的，比如，選擇不同的模板或者調(diào)整目標(biāo)模板序列比對(duì)。該服務(wù)主要有以下三種方式：* First Approach mode（簡捷模式）：這種模式提供一個(gè)簡捷的用戶介面：用戶只需要輸

3、入一條氨基酸序列，服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)選擇合適的模板。或者，用戶也可以自己指定模板 （最多5條），這些模板可以來自 ExPDB模板數(shù)據(jù)庫（也可以是用戶選擇的含坐標(biāo)參數(shù)的模板文件）。如果一條模板與提交的目標(biāo)序列相似度大于25%，建模程序就會(huì)自動(dòng)開始運(yùn)行。但是，模板的可靠性會(huì)隨著模板與目標(biāo)序列之間的相似度的降低而降低，如果相似度不到 50%往往就需要用手工來調(diào)整序列比對(duì)。這種模式只能進(jìn)行大于25個(gè)殘基的單鏈蛋白三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。 Alig nme nt In terface（比對(duì)界面）：這種模式要求用戶提供兩條已經(jīng)比對(duì)好的序列，并指定哪一條是目標(biāo)序列，哪一條是模板序列（模板序列應(yīng)該對(duì)應(yīng)于 ExPDB模板數(shù)據(jù)

4、庫中一條已經(jīng)知道其空間結(jié)構(gòu)的蛋白序列）。服務(wù)器會(huì)依據(jù)用戶提供的信息進(jìn)行建模預(yù)測(cè)。 Project mode（工程模式）：手工操作建模過程：該模式需要用戶首先構(gòu)建一個(gè)DeepView工程文件，這個(gè)工程文件包括模板的結(jié)構(gòu)信息和目標(biāo)序列與模板序列間的比對(duì)信息。這種模式讓用戶可以控制許多參數(shù)，例如：模板的選擇，比對(duì)中的缺口位置等。此外，這個(gè)模式也可以用于“first approach mode簡捷模式"輸出結(jié)果的進(jìn)一步加工完善。此外，SWISS-MODEL 還具有其他兩種內(nèi)容上的模式：* Oligomer modeling（寡聚蛋白建模）:對(duì)于具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)蛋白,SWISS-MODEL提

5、供多聚模板的模式，用于多單體的蛋白質(zhì)建模。這一模式彌補(bǔ)了簡捷模式中只能提交單個(gè)目標(biāo)序列，不能同時(shí)預(yù)測(cè)兩條及以上目標(biāo)序列的蛋白三維結(jié)構(gòu)的不足。 GPCR mode（G 蛋白偶聯(lián)受體模式）：是專門對(duì)7次跨膜G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。First Approach mode（簡捷模式）的使用在SWISS-MODEL 主頁中進(jìn)行如下操作MENUModeling requests:SwIssModol First Approach ModePG35B *i|i tticse r elds： GPUR nwcleYour Ermsiil address；Yaur Name :intractr/e took.

6、kequ 5t crtle :corract!)Will be added ta the r&sult hsdtr.4 Sal far VlCrtifl g ：i；d marnpuhtinfl prot?m itructuri and modek r L.gkup1 th4 ExPDB template cedes occcssible to SWISS P10O£Lh Search (fie template sequences acoeitble to SWISSMODEL. Esmplef uing MQDfL snd the Sn&f- PdbVitwer.輸

7、入電子郵件地址(必須正確)PtDvide m sequence or a SWiSS-PROI AC code：HELP V.5U-2li5.ng jD mo de Is.Rehabilfcy of mod血Ho忡乞MHSW-MODEL irtmrkGt How froModll workSi此處輸入待測(cè)序列(單字母氨基酸序列)w IMOTES: A smSS-PROT AC code looks fikettiis： PO44D6Sequencer cgn be provided in either F<AWj $WIS5-PRO7t FASJA or GCG form At選擇所需域

8、值Options:* Define the iower BLAST P(N) limit for template selection:0. 00001ower BLAST limit?)選擇比對(duì)靈敏度» Define the ten request:0.00000000010.OOOOOOD10.000001o.uooo山 0001Nish tn use for thisIn some cases you mav wh to define a set of template structures to be used for a modellinc attempt. As an e

9、xanplej modelling a serpin (Senns eterae inhibitor similar to the plasminoqeti activator inhibit on antithrombin III, etc) v/ill generally fail, since these proteins have two distinct structure5 in the database;1. the activated Form of mil trua ssrpins2. the precursor form found in the corpin-onoiog

10、uc Ovolburriiri.It 冷 thunto chose the UQirect t亡mplBt自(自)you w詁h to 匕日京亡 丫口口廣這里小數(shù)點(diǎn)后零的位數(shù)越多，在蛋白庫中搜索時(shí)得到的結(jié)果與提交序列的同源性就越高。示：SWISS-MODEL 服務(wù)器的所有結(jié)果都將通過郵件的形式反饋用戶，反饋結(jié)果的形式由用戶自己選擇，如圖所SWISS-MODEL 服務(wù)器可以反饋給用戶以下結(jié)果選項(xiàng),spdbv模式、普通模式和簡短模式。這里，建議使用SWISS-MODEL 默認(rèn)的spdbv模式，這種模式可以用 Swiss-PDBViewer 程序打開，可以根據(jù)需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行多種 操作。 Result

11、s options: (The SWISS-MODEL server will return q results via Email)點(diǎn) Swiss- PdbViewer modewill return the Rnal model and the tempSate(s) as a Swiss- PdbVIewer project file and a log file trad ng all act So ns taken by the server廣 Mormal modeincludes the final model coordinates file In PDB format and a log file tracing all actions taken by the server廣 Short modewill return only the final model co-ordinates file廠 Send the results as plain ASCII mail instead oF email attachment. O廠 Include a Wh自tChmck總do" o