蛋白质三级结构预测(swiss-model同源建模)

1、利用同源建模预测蛋白质的三级结构首先声明一下，以下纯属个人观点，方法步骤仅供参考，不可作为规范标准， 结果出来之后请自行分析结果。我用的是SWISS-MODE同源建模的方法进行的蛋白质高级结构预测，其实 这个方法是有限制条件的，不过作为一个选修课作业，我们不用深入探究，所以 有时不够严谨，大家知道就行！首先，同源建模的核心思想或者说是 原理是：对于一个未知结构的蛋白质， 找到一个已知结构的同源蛋白质，以该蛋白质的结构为模板，为未知结构的蛋 白质建立结构模型那么，我们首先要做的就是找到和我们 Sbjct序列整理过后的氨基酸序列（就 是上次在二级结构预测中我所提到的，把所有的Sbjct整理成一条连

2、续的、不含空格和“一”的氨基酸序列，例如：【字母大小写没有影响】 vlqdsigyirilsmmdpvvdefdrayqqvkdfpdlmvdvre nggg nsgn gkkiceylihkpqphcvspdweiiprkd 同源的、相似度最高的、已知三级结构的蛋白质作为模版。打开 SWISS-MODE网站：/ ，选择“ Template Identification!，提交蛋白质序列进行 模板识别，如图所示，注意：邮箱必填， 名称随便填写，序列粘贴过去就行，下面会有很多选项，建议不知道的不要乱这个东东跟BLAST差不多，你等它自动刷新吧

3、，它会返回结果的，在结果页 面，你会看到跟BLAST差不多的结果，选择相似度最高的那个蛋白作为下一步的 三维模版（一般是第一个蛋白就是），如图：大家看红线标出的部分（是我标的）， 那个就是我们要找的模版，大家也可以在结果页面的下面仔细看看， 找到最匹配 的蛋白。JIDZENniUN|“卄-II" Vw> 1»4r rf I& SWISS-MODEL WorkspaceModelling' TdfilaRepos fi ary Docuimetilaciofl叫涉Vork百 pac昱Setrnrs loqptnit 【PR二爼13 :： Pepticis

4、 討匕5】阳：”上讯丁袖音恂unLhtw:tiJWorkinie FW012 01IntflTpTflSflWil«sthHpprd EUas:t11WCHllcArch IciLdte LibrAci 弩亡柑亍th*uy./tti砒刚i i i ihMrpiuc |*/ Jlitwrpre scam Ms Cinidhedi. Here are tte WMlcsZPR335151- FetriilELae SALi Zxma.lLPF巧斫2 2 i - l«I1：lia.K_541这里还有一点要作说明，就是上图标出的代码是PDB编号，前四个表示PDB- Code,最后一

5、位表示Chain-ID,具体什么意思，大家有兴趣就去了解一些吧。接下来，去NCBI串串门吧，在NCBI中搜索上面查到的蛋白的 PDB号，一 般输入前四位就行啦，注意：搜索蛋白库（Protein）。找到以后，以FASTA格式 显示。接下来，我们再回到SWISS-MODE，接下来就是重点和难点啦，在线提交序列进行同源建模分析，这个在线提交不是大家想象的那么容易，这个耗费了我大部分的时间，说到这里我就想画个圈圈诅咒它，大家 注意啦SWISS-MODEL是 一个自动化的蛋白质比较建模服务器，该服务器提供用户 三种模式可选择：Automatic mode（简捷模式）：用于建模的氨基酸序列或是 Swiss

6、-Prot/TrEMBL （/sprot ）编目号（accession）可以直接通过 web界面提交。 服务器会完全自动地为目标序列建立模型。用户可以选择指定模板结构，模板可以来自由PDB数据库（ ）抽取得到的内建模板库，也可以上传PDB格式的坐标文件。Alignment mode （联配模式）：这个模式需要多序列联配的结果，序列中至 少包括目标序列和模板（最多可输入 5条序列）。服务器会基于比对结果建模。 用户需要指明哪一条序列作为目标序列，哪一条又作为模板。Project mode（项目模式）:这种模式允许用户提交经

7、过手工优化的请求给服 务器。DeepView被用来建立一个项目文件，它包含了模板结构，以及目标序列 与模板的联配结果。这个结果也要上传到服务器。这种方式提供对建模过程中细节的控制，例如选择不同的模板，手工编辑目标序列和模板的联配结果， 以便正 确地定下插入和删除的位置。项目模式还能够用于重复改进 Automatic mode的 结果。我 选择的是Alignment mode （联配模式），其他两种模式大家也可以试试，谁愿意试谁试，我是不尝试啦 0（丿口）0Swiss institute of BknfformalicsBIOZENTRUMU« it 3-KelI he CflHlsr

8、 h»r 關e Itcd «r . !o 'jdffn(傍 SWISS-MODEL.Aignmenl M 曲M-5i3e-lTookTEmp hif idmtin rauoriSWucture Assess 仃1 &xi1TiHip n* Li&rarSVYISS-UOKL IS amir, automzled prcleln-_ J'_ IL -.1.<. u _ L-d _ Ld L.-WE rhe E)«FASp wtft事irnni rteepview|3wi5s R&wiewe" me purpos

9、e c* IhkE &tr<BT is -D make ProtBin h'bdel inc acoemNeto in罚dm讥:训制TeamTcir9ie?i snrrtedr Ronin KHwLorian 站 Berdan-Ks-istant - Arr 口汜mi*a LeaderWDELMethod DyelopmeiM 釘diuser 5-uioportSWEMflDDEL 沖oris 阳amars new? Find eq陕 口叶;&n SWISS MODEL Btog timr news 处 iwntt< Foil aw us on Fceboo

10、ikReHerescM；WhenpuEllsri orrepM电 e uHs usin 3州 MOO EL pH " Q clo Ihs rtI叭ont &u Nicaton. .rr Did K., Bnrdgh L, Keptand Sowade T. £2006). The S&MOOEL Workpan：& eie34d wvirn n nwrw lor prswim丽IwmcJlciWi- mfl-wiingBIC"iHfWniatiC£a 22 1h201. KJrF Arnold K Kunzli u, titira

11、ii L,进去后，把邮箱填上，项目名称随便填,很多格式，但是还就对FASTA格式比较熟悉，就选，虽然给岀了FASTA吧，接下来，就是见证奇迹的时刻，Alig nment In put Format成败在此一举，我们要在一个框里写入两个FASTA格式的氨基酸序列，首先，把你要查询的氨基酸序列粘贴进去，接下来我们要开始创造标准FASTA格式了，在序列前面加上“> ”，FASTA格式里都是以此开头的，然后在“>”后面紧接着写上“Query ” （其实写什么都可以，主要起识别作用），然后按下回车键，序列在第二行，名称在第一行，这才正确；另外，我们见到的FASTA格式每行好像都是 70个字母

12、组成的序列吧， 给序列排排版吧，一行70个，满了就换行（这步不知道是不是必须的？）。紧接着，回车一下，在下一行粘贴上我们在NCBI上查询到的那个模版的 FASTA格式，直接粘贴就可以啦（杯_"）如图所示：然后提交。wenrkdskcklf llts-Vtf ate皂日土匸丄山盜亡son已丄丄丄口亡匚匸二口己匸口：！二匚工匸f littJiQHyf匸丄匸匸r epsf 3png £pn_ej ks inxz'hiyev血丸.Crystal Structure Of 氏 HiTohetical Prot-eLn (13ac.iiiLl_0017S) rxQ> Sa

13、cLeroldes ZJhIEqcjtlLs Accc -392 Ac 1专0 A EesolctJloii fitrVFYHDKQI D1T5TF Y1AE1PLTP S QFEZ DFKEIMQI-JXENY 31YQHZHIUX DSLYQACDJlS VPQiQTTTDTGLIVQE LSAIQCL&lEAI TCTKRlTANQRVAflE 口 FLFVEftPBEYLTE YGTQDKDR1 iAlNGLPrKQjtl IQNEKYI EZLSTkPRaBXRTVEaTRSYaOTLRNYI LLRLGQETlTVTLPLKQRDy FP DfirEETXTS RI tD

14、SIGYLIlKIXXriPKEDKAVYPKVBlDLPYLllDVRRNGGGNSXGVNlCKfFIREAQPMCVSKSflXtPOr tipbad sn alignrneint fits-然后，又出来一个界面 -_-|，大家选择一下Target Sequenee和Template Seque nee就行了，它会自动识别我们提交的两条序列的，如果没有下拉框选项 可以选择，那么恭喜你，返回重做，肯定某个环节出问题啦。后面还有两个要填 写的框框，PDB-Code和Chain-ID,这个给大家说过了，前四位和最后一位，不懂 就百度吧。如图所示：SIBJOZENFRUMI Mvrwlbl 皿i

15、11* m hi “w *i3Im ” ft* :A0 SWISS-MODEL WorkspacModelingmyWorkspaceSettings logout Workunit: P000013Tile:Situi： submission backPlease select sequences from your alignment'T旳Et SequmritETemplate Stqjrrcaloury|qi 证 94744F0 pdb 4GHN A=DB-Ccd& 4GHMChan-D Asubrntt alignment终于，我们可以提交了，耐心的等待它出结果吧，不

16、要关闭网页等它回复邮件，貌似它没有给我发邮件，还是乖乖的等待它自动刷新吧其实，关闭网页应该也可以，这个网站给我邮件发送了一个登陆密码， 用邮箱做用户名可以登陆SWISS-MODE，在myWorkspace 中可以看到已提交的序 列。霸 SWISS-MODEL WorkspaceModelling Tools| Siting* k»gciul)*出1 毋！I tiffnRepos 直 DryDcnCuRii&ltaliDnWorktpace WQituriitin*P0MDO8Teinnplate Ident-iTcaJion计POMOT1Pdodlling - Aliqnim

17、nl Med色Rndl&rPOMOf2Tempi ale kntifk：sliDnD1POOTOT3Fdodellingi - Aliqniment MedeshiliA*M » >*>*>*> OO00Symbots; O submission not finished“ queuedA mniung皆 nleQ'&toppadl ini3hedNum bier of days until vuorku n rt will b 帘 dueled'O T days- IbI"1day& If*O w ite c

18、teiSd MM*3 keep 7 day$ tong&r1 dfPte workunit结果 出来（三三）/啦啦啦，可是我看不懂>_<%我能告诉大家的是, 这个结果页面可以以 PDF格式输出，结果自己慢慢分析吧，如图所示：HIDZENTHUIML Inr ILiriiuai电 4*1 亠申(J 耳 J .峠屬 SWISS-MODEL WorkspaceMdelliriiTm&l 肯空 rtdfy DOUBTientMiOf| rrWoikEpa“ | logout UUotlujn撤 Pawn Fiiidor Ovgiviuw1 101PrintlsM 由也pag

19、e菇 兰Model Summafy 9Mod«l inlcrniation；Mod日|嗣 r&idw rsng&1 to 158Qua lily iinfcMrTiaiiiofl：cto梧胆卜QWEAM 尹 Sco佬-9D8IWainiitg; Low QMLAN Z scor«j Chily mernbrianE pnLsns ot imodEds E poor quairiy btb >exp9cisd Ld rsach suchi Iet scareslogs TerTplalesi* Ajiy 时咱卜ModeHing*diispla|i ino

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