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)生與模板相同或相似的空

2、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：* FirstApproachmode（簡捷模式）：這種模式提供一個(gè)簡捷的用戶介面：用戶只需要輸入一條氨基酸序列，

3、服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)選擇合適的模板?；蛘撸脩粢部梢宰约褐付０澹ㄗ疃?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)。* AlignmentInterface（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)庫中一條已經(jīng)知道其空間結(jié)構(gòu)

4、的蛋白序歹U）。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)。* Projectmode（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firstapproachmode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：* Oligomermodeling（寡聚蛋白建模）:對(duì)于具有四級(jí)結(jié)卞的目標(biāo)蛋白，SWISS-MODEL提供多聚模板的模式，用于多單體的蛋白質(zhì)建模。這

5、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。* GPCRmode（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)。FirstApproachmode（簡捷模式）的使用在 SWISS-MODEL 主頁中進(jìn)行如下操作MENUSwIssModolFirstApproachModeInsomecasesyoumavwhtodefineasetoftemplatestructurestobeusedforamodellincattempt.Asanexanplejmodellingaserpin(Sennse5teraeinhibito

6、rsimilartotheplasminoqetiactivatorinhibitonantithrombinIII,etc)v/illgenerallyfail,sincetheseproteinshavetwodistinctstructuresinthedatabase;1.theactivatedFormofmiltruassrpins2.theprecursorformn與foundinthecorpin-onoiogucOnnlbumiri.Iti&thusbe與tt。chn5&th修enrreottempi己t白(歲)youwishto匕日$白yourot?erBLASTlimi

7、T0.OOOQ1二Definethetenrequest:0.00000000010.00000001o.oooooi0,000010,0001NishtnuseforthisModelingrequasts:.OliaCnTi.丁ifnod世li到g.G-URnwddintrctivtaokpunWcy，-1wi$PdbM/wtr,dtoolforvitricqmarnpuhtinflprot?m小uc：iiddmnodell5aL.u口kupth4ExPDBtemplate3jcu.3LCi|n.tjL：3M0OLHSearch(fietemplatesequencesaccei?tble

8、toSWISSMODEL.EsmplefuingSWESSMQDfLsndthe號(hào)皿再PdbVitwer.HELPFr電口二/打沁RE.廿話ualijing3DEtid也.Rehab%ofmMe%.HowjlLlSLt-網(wǎng).HowProModi1works*此處輸入待測(cè)序列（單字母氨基酸序列）NOTES:ASWISS-PROTACrodelookslikeOlis：PO4406Sequencercgnbeprovidedineithergw1$WIS5-PRO7tFASIAorGCGfnrmAt選擇所需域值Options:DefinetheiowerBLASTP(N)limitfortempl

9、ateselection:選擇比對(duì)靈敏度輸入電子郵件地址(必須正確)PTDvidemsequenceoraSWiSS-PROIACcode：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。一 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，如圖所示：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。.Resultsop

10、tions:(TheSWISS-MODELserverwillreturn己IIresultsviaEmail)演Swiss-PdbViewermodewillreturntheRnalmodelandthetempSate(s)asaSwiss-PdbVIewerprojectfileandalogfiletracingallactionstakenbytheserverMormalmodeindudesthefinalrnodelcoordinatesfileInPDBformatandalogfiletracingallactionstakenbytheSEve；rShortmodewillreturnonlythefinalmodelco-ordinatesfilerSendtheresultsasplainASCIImailinsteadoFemailattachment.OrincludeaWMtCMck白口urtoFthefinalmodel.