SWISSMODEL_蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測教程

1、SWISS-MODEL蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測SWISS-MODEL是一項預(yù)測蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的服務(wù)，它利用同源建模的方法實現(xiàn)對一段未知序列的三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測。該服務(wù)創(chuàng)建于1993年,開創(chuàng)了自動建模的先河,并且它是訖今為止應(yīng)用最廣泛的免費服務(wù)之一。同源建模法預(yù)測蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)一般由四步完成：從待測蛋白質(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（或幾個）作為待測蛋白質(zhì)序列的模板；待測蛋白質(zhì)序列與選定的模板進行再次比對，插入各種可能的空位使兩者的保守位置盡量對齊；建模：調(diào)整待測蛋白序列中主鏈各個原子的位置，產(chǎn)生與模板相同或相似的空間結(jié)構(gòu)待測蛋

2、白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模型；利用能量最小化原理，使待測蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團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建模程序的運行有時是有必要的，比如，選擇不同的模板或者調(diào)整目標(biāo)模板序列比對。該服務(wù)主要有以下三種方式:FirstApproachmode（簡捷模式）：這種模式提供一個簡捷的用戶介面：用戶只需要輸入一條氨基酸序列,服務(wù)器就會自動選擇合適的

3、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%，建模程序就會自動開始運行。但是，模板的可靠性會隨著模板與目標(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。這種模式只能進行大于25個殘基的單鏈蛋白三維結(jié)構(gòu)預(yù)測。AlignmentInterface（比對界面）：這種模式要求用戶提供兩條已經(jīng)比對好的序列，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)的蛋白序列）。服務(wù)器會依據(jù)用戶提供

4、的信息進行建模預(yù)測。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DeepView工程文件，這個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，比對中的缺口位置等。此外，這個模式也可以用于firstapproachmode簡捷模式”輸出結(jié)果的進一步加工完善。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）:對于具有四級結(jié)構(gòu)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。這一模式彌補了簡捷模式中只能提交單個目標(biāo)序列,

5、不能同時預(yù)測兩條及以上目標(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7次跨膜G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)預(yù)測。FirstApproachmode（簡捷模式）的使用在SWISS-MODEL主頁中進行如下操作:i廣stnpipFoa亡h仃cdm點擊進入簡捷模式S/lssMode-IrstApproachModeHiLP.卩帕口I日ritlyA百kgdJuetionm廿iTLimli別13DmodelsofrngdelbHo岡：SWJI宮SMODELworks.HowPraModllworks.輸入電子郵件地址（必須正確）ProvideasequencearaSWiSS-PR

6、OTACcode：MENUPreject(optimisemo血Pleasefillthesefields：NOTES：ASWISS-PROTACcodeIook5likethis:P0440SequencescanbeprovidedinertherRAWSWISS-PROT,FASIAorGCGModelingrequests:.CdiijD你匕廣前口白匕山此口GPCRmQU已interactivetoolsDu便oWm朋-生軸id$PdbUi懸we匚YourName:atoolforwitwirioflfidmanipulatingproteintrudturesandmgdels-Lo

7、okuptheExPOBtemplatecodesaccessibletoSWISS-MODEL.SunrdithetemplatesequencesaccessibletoSWISS-MODEL.-Ex：-amplegusingSWISS-MODELandthe-PdbViewerRequesttitle:willbeaddedtotheresultsheader.此處輸入待測序列（單字母氨基酸序列）(Qetbacorrect!)YourEmailaddress:選擇所需域值:Options:DefinethelowerBLASTP(N)limitfortemplateselection:選

8、擇比對靈敏度0.00001三jDefinethetenrequest:0.00000000010.000000010.000001LLULI0010.0001jvishtouseforthisInsomecasesyouma/.i.shtodefinea,setoftemplatestructtobeusedfeiramodellingattempt.AsanexanpiejmodellingaserpinjfSerineesteraseinhibitSimilartotheplasminoqenaeti：yatorinhibitorantithrombiriIII,etq)砍illgener

9、allyjfail,和cmtheseproteins；hae城distinctstruuturmsinthedatabase:1.theactivatedformofmiltrueserpiri-.更，theprcliursorformgs：foundinthc.SGrpin-Qnalogue-Ovalbuniin.Itisthus.bes-ttochosethecorrecttemplate.)you-w.ishtoba5Eyour這里小數(shù)點后零的位數(shù)越多,在蛋白庫中搜索時得到的結(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

10、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,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)需要對結(jié)果進行多種操作。Resultsoptions:jThe-SVyiSS-MODELserverwj.llreturnallresultsv.iaEmail.J席Swiss-PdbViewermodeWillreturnthefinalmodelandthetemplatei-s)asaSwiss-PdbVieerprojectfileandalogfiletracingallactionstakenbytheserverrNormalmodeincludesthefinalmodelcoordinates.fiieinPDBformatandalogfiletratingallactionstakenbtheserver廠ShortmodeWillreturnonly；thefinalmbdelco-6rdinate5file廠SendtheresultsasplainASCIImailinsteadofemailattachment.Czl結(jié)果:Includea曲h曰tChMeDOtofthef