蛋白質三維結構資料庫

蛋白質結構資料庫(Protein Data Bank,簡稱PDB)是美國紐約Brookhaven國家實驗室於1971年創建的。為適應結構基因組和生物信息學研究的需要，1998年10月由美國國家科學基金委員會、能源部和衛生研究院資助，成立了結構生物學合作研究協會(Research Collaboratory for Structural Bioinformat-ics,簡稱RCSB)。

PDB資料庫改由RCSB管理，目前主要成員為拉特格斯大學(Rutgers University)、聖地亞哥超級計算中心(San Diego Supercomputer Cen-ter,簡稱SDSC)和國家標準化研究所(National Insti-tutes of Standards andTechnology,簡稱NIST)。和核酸序列資料庫一樣，可以通過網路直接向PDB資料庫提交數據。

基本介紹

• 中文名：蛋白質2.5維結構資料庫
• 外文名：Protein Data Bank
• 創建時間：1971年
• 創建單位：美國紐約Brookhaven國家實驗室

功能

PDB是目前最主要的收集生物大分子(蛋白質、核酸和糖)2.5維（以二維的形式表示三維的數據）結構的資料庫,是通過X射線單晶衍射、核磁共振、電子衍射等實驗手段確定的蛋白質、多糖、核酸、病毒等生物大分子的三維結構資料庫。隨著晶體衍射技術的不斷改進,結構測定的速度和精度也逐步提高。90年代以來,隨著多維核磁共振溶液構象測定方法的成熟,使那些難以結晶的蛋白質分子的結構測定成為可能。蛋白質分子結構資料庫的數據量迅速上升。據2000年5月統計，PDB資料庫中已經存放了1萬2千多套原子坐標,其中大部分為蛋白質，包括多肽和病毒。此外,還有核酸、蛋白和核酸複合物以及少量多糖分子。核酸三維結構測定進展迅速。PDB資料庫中已經收集了800多套核酸結構數據。

PDB資料庫允許用戶用各種方式以及布爾邏輯組合(AND、OR和NOT)進行檢索，可檢索的欄位包括功能類別、PDB代碼、名稱、作者、空間群、解析度、來源、入庫時間、分子式、參考文獻、生物來源等項。用戶不僅可以得到生物大分子的各種注釋、坐標、三維圖形、VAML等,並能從一系列指針連線到與PDB有關的資料庫，包括SCOP、CATH、Medline、ENZYME、SWISS-3DIMAGE等。可通過FTP下載PDB數據。所有的PDB檔案均有壓縮和非壓縮版以適套用戶傳輸需要。PDB的電子公告版BBS和電子郵件興趣小組(Mailing List)為用戶提供了交流經驗和發布新聞的空間。在PDB的伺服器上還提供與結構生物學相關的多種免費軟體如Rasmol、Mage、PDBBrowser、3DB Brower等。

特點

PDB資料庫以文本檔案的方式存放數據，每個分子各用一個獨立的檔案。除了原子坐標外,還包括物種來源、化合物名稱、結構遞交以及有關文獻等基本注釋信息。此外，還給出解析度、結構因子、溫度係數、蛋白質主鏈數目、配體分子式、金屬離子、二級結構信息、二硫鍵位置等和結構有關的數據。

為PDB資料庫以文本檔案格式存放,故可以用文字編輯軟體查看。顯然,用文字編輯軟體查看注釋信息不太方便。更無法直觀地了解分子的空間結構。RCSB開發的基於Web的PDB資料庫概要顯示系統。只列出主要信息，用戶如須進一步了解詳細信息，或查詢其他蛋白質結構信息資源，可點擊該頁面左側視窗中的按鈕。此外，英國倫敦大學開發的PDBsum資料庫是基於網路的PDB注釋信息綜合資料庫。用於對PDB資料庫的檢索。使用十分方便。它將RasMol、CN3D等分子圖形軟體綜合在一起，同時具有分析和圖形顯示功能。

數據格式

每個PDB檔案可能分割成一系列行，由行終止符終止。在記錄檔案中每行由80列組成。每條PDB記錄末尾標誌應該是行終止符。PDB檔案中每行都是自我識別的。每行的前六列存放記錄名稱，左對齊空格補足.必須和規定的記錄名稱一致。PDB檔案也可看成是各種記錄類型的總和。每個記錄類型包括一行或多行又被更深一層分成各欄位。以下是PDB檔案存儲數據格式的一個完整簡潔的說明：

標題部分

1 HEADER(分子類，公布日期、ID號)

2 OBSLTE (註明此ID號已改為新號)

3 TITLE(說明實驗方法類型)

4 CAVEAT(可能的錯誤提示)

5 COMPND(化合物分子組成)

6 SOURCE(化合物來源)

7 KEYWDS(關鍵字)

8 EXPDTA(測定結構所用的實驗方法)

9 AUTHOR(結構測定者)

10 REVDAT(修訂日期及相關內容)

11 SPRSDE(已撤銷或更改的相關記錄)

12 JRNL(發表坐標集的文獻)

13 REMARK

REMARK 1(有關文獻)

REMARK 2(最大解析度)

REMARK 3(用到的程式和統計方法)

REMARK 4-999

一級結構

1 DBREF (其他序列庫的有關記錄)

2 SEQADV ( PDB與其他記錄的出入)

3 SEQRES (殘基序列)

4 MODRES (對標準殘基的修飾)

雜因子

1 HET(非標準殘基)

2 HETNAM(非標準殘基的名稱)

3 HETSNY (非標準殘基的同義字)

4 FORMOL（非標準殘基的化學式）

二級結構

1 HELIX(螺旋)

2 SHEET(摺疊片)

3 TURN(轉角)

連線注釋

1 SSBOND(二硫鍵)

2 LINK(殘基間化學鍵)

3 HYDBND(氫鍵)

4 SLTBRG(鹽橋)

5 CISPEP(順式殘基)

晶胞特徵及坐標變換

1 CRYST1(晶胞參數)

2 ORIGXn(直角－PDB坐標)

3 SCALEn(直角－部分結晶學坐標)

4 MTRIXn(非晶相對稱)

5 TVECT(轉換因子)

坐標部分

1 MODEL(多亞基時示亞基號)

2 ATOM(標準基團的原子坐標)

3 SIGATM(標準差)

4 ANISOU(溫度因子)

5 SIGUIJ(各種溫度因素導致的標準差)

6 TER(鏈末端)

7 HETATM(非標準基團原子坐標)

8 ENDMDL(亞基結束)

連通性部分

CONECT(原子間的連通性有關記錄)

簿記

1 MASTER (著作權擁有者)

2 END(檔案結束)