SPDBV课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Swiss PDB Deep-viewer 4.01 and Homology Modeling,A tutorial for beginners of SPDBV,杨柳青,General Introduction,The Swiss,Pdb,Viewer,是一个用于观察和分析蛋白质及核酸结构的交互式分子图像软件。,Swiss-Model,是可自动进行蛋白质比较建模的服务器,两者结合可进行同源建模并模拟出新的蛋白质结构,Contents,SPDBV,常用基本指令及工具按钮的使用方法简介,同源建模初探,Workspace of SPDBV,Toolbar,Graphic Window,Toolbar,工具条（,Toolbar,）：可用于观看、操纵、测量蛋白或核酸模型,工具按钮,指令菜单,关于模型操纵及测量的一些基本指令,可视基团居中,平移、缩放、旋转模型,测量原子间的距离,测量键角,测量二面角,区分基团与原子,显示,/,选择与已选原子有特定距离的基团,以已选原子为中心使模型居中,Obtain a PDB File,进入,PDB Protein Data Bank,：,www.rcsb.org/pdb/home/home.do,根据蛋白名称及,PDB ID,搜索所需蛋白，并下载,pdb,或,fasta,文件,以人葡萄糖激酶（,glucokinase,）为例，,PDB ID,：,1V4S,于,Toolbar,的,File,下拉菜单中选择,Open PDB File,Select,&Display,Select,菜单：根据需要选择不同的结构或基团进行观察（如类型、性质、二级结构等）,例：,Select Secondary,Stucture,Helices,；选择完毕后，,Control Panel,和,Layers,Infos,的操作只针对所选择的二级结构,只显示形成,helices,的主链碳原子,只显示形成,strands,的主链碳原子,只显示形成,coils,的主链碳原子,Display,菜单：可显示,/,隐藏所选择的目标；多视角显示分子；设置或清除标签。在,Layers,Infos,和,Control Panel,中有许多重复的指令。,Color,上色（,Color,）指令：根据需要对所选择的部分上色。该指令能用不同的颜色区分不同的模型区块，更加生动地展示了分子结构、化学物理特征等。,例：,Color Secondary Structure,！,软件默认标记,helices,为红色、,strands,为黄色、其他二级结构为灰色。,!,Control Panel,右侧,Col,方格同时显示颜色标记的氨基酸残基,例：,Color Secondary Structure Succession,该指令能依次用不同颜色标记序列中的各个二级结构。默认颜色按照可见光波长依次递增，从深蓝到红色。,例：,Color Chain,该指令用于区分多亚基蛋白的各条多肽链。,由于,1V4S,只有一个亚基，故以人血红蛋白（,human hemoglobin,）为例。,PDB ID,：,1A3N,。,例：,Color Type,该指令用不同颜色标记不同化学类型的氨基酸残基。,！,无极性氨基酸残基为灰色；不带电荷的极性氨基酸残基为黄色；带负电荷的极性氨基酸残基为红色；带正电荷的极性氨基酸残基为蓝色。,例：,Color Accessibility,该指令根据氨基酸残基与周围溶液接触的程度进行颜色梯度标记。分子内（接触少）氨基酸呈蓝色；反之呈红色。,例：,Color CPK,（配色方案还原至系统默认颜色）,系统默认标准配色方案：,C,原子白色；,O,原子红色；,N,原子蓝色；,S,原子黄色；其他原子灰色,如何对分子不同部位进行颜色标记？,Control Panel,的一些 功能与,Color,菜单重合,一般系统默认显示,BS,，即,backbone&,sidechain,可根据需要选择需显示的 部分。如选中,ribbon,，并 执行,Secondary Structure Succession,命令,Measure&Label,在,Control Panel,中选定需要,label,的部分，在,Display,中选择,label,的类别。,Clear User Labels,可消除标记,测量两原子间的距离,如何测量两个原子之间的距离？,如图，用 测量,Glu17,侧链的两个,O,原子间的距离,测量键角,用于测量某一中心原子与另两个原子之间的键角,测量二面角,按钮用于测量二面角,单击该按钮并选定一个原子，则该原子所处的氨基酸残基的,、,、,角的值会依次显示在信息栏里。,改变图像的显示方式,由繁杂模糊的线型变为清晰的棍型,指令：,Display Render in Solid 3D,改变图像的显示方式,若此时在,Control Panel,中点击显示 ，则图像转变为球状模型,同源建模初探,同源建模,是基于同源物结构（实验证明了的蛋白质结构，并保存在数据库中）对目标序列进行,3D,结构模拟的过程。,目标序列,是将要进行结构模拟蛋白的最初序列。最初在,graphic window,以一段长的螺旋状物质存在。,模板,是对目标序列进行模拟的参照物。它的结构已被实验（核磁共振等）证明，并保存在各大数据库中。,Swiss-Model,Swiss-Model,是,ExPASY,（专门的蛋白质分析系统,www.expasy.org/,）免费提供的一种能自动进行同源模拟的服务器,同源建模的基本步骤,首先注册一个,Swiss Model,的工作空间,swissmodel.expasy.org,/workspace/,下载所需的,fasta,文件，用,Swiss Model,的,Load Raw Sequence,打开,Select,所有氨基酸残基,在,Swiss Model,的下拉菜单中选择“,Submit Template Search Request against,ExPDB,for Current Layer”,稍后出现一个对话框提示,Blast,结果已经发送到你的工作空间,登陆工作空间打开相应邮件可看到类似的界面，如图,根据,Blast,结果选择同源模板，下载,用,SPDBV,打开选择的同源模板,运行,Magic Fit,以及,Generate Structural Alignment,，重叠所选择的模板序列,用,Fit Raw Sequence,指令比对目标序列和已重叠的模板序列，生成一个暂时性的,3D,结构。如图，黄色的是目标序列。,Alignment,窗口显示目标序列与模板序列的比对,氨基酸对以直线连接；相似氨基酸以点表示。仅显示一个点则表示相似程度很弱,通过,Alignment,窗口可通过消除间隙、增加残基等优化比对结果,最后，通过“,Submit Modeling Request for Current Layers”,提交模拟计划,返回的同源建模结果：,一些关于模板选择的经验,模板序列的选择是基于,Blast,结果后的相似度。若模板序列与目标序列的相似度低于,30%,，那么同源建模的效果不会太好。,模板序列不是越多越好。若单模板的相似度与目标序列达到,7080%,，则只选取单模板可能比多模板更好。,The End.,