蛋白三维结构是理解其生物学功能和进行基于结构的药物设计的重要基础。传统上,蛋白质三维结构主要通过X-射线衍射法或NMR光谱法等实验方法测定,由于诸多原因,一些蛋白的三维结构仍难以得知。
近年来,随着结构生物学的快速发展,借助计算模拟来构建蛋白的三维结构得到广泛应用。在众多的计算机建模方法中,同源建模(Homology Modeling)是一种技术成熟、准确度高、结果可靠的手段。
“从序列预测结构,由结构揭示功能”,迎合广大科研人员对结构建模的专业需求,推出同源建模科研工具。
01同源建模原理
同源建模的基本假设是:如果未知结构蛋白A与已知结构蛋白B之间具有序列、结构和功能上的同源性,则蛋白A可以以蛋白B为模版来构建其全原子三维结构。通常来说,当两条序列的同源性大于30%时,即可认为它们具有一定的同源性,结构的同源性暗示两者具有结构的相似性,序列同源性越高则预测结构的准确性越好。
02同源建模流程
本平台支持对单链或双链蛋白质序列进行同源建模。用户可以直接输入fasta格式序列,或者上传fasta格式文件(文件后缀为.fasta)。系统将根据设置的序列比对E-value阈值和候选模板阈值,返回模板列表。如果系统比对获得的模板数量低于设置的候选模板阈值,将返回全部结果;如果系统比对获得的模板数量高于阈值,将根据序列同一性和E-value进行优化排序,返回排名好的模板。
用户可以根据模板序列同一性的高低或浏览输入序列与模板序列的对齐情况,选择1个或多个模板进行建模。用户可最多同时进行3个任务。
03同源建模结果
用户在任务列表可以查看建模结果。系统使用DOPE(离散优化蛋白质能量)方法评估每个模型的能量,能量越低的模型,其预测的结构越稳定。用户可以单独下载每个模型的PDB结构文件,或者在列表右上方下载完整结果的压缩包。
同源建模的结果可以在页面上进行3D可视化检查,当前提供了4种类型的可视化模型,并支持图片下载。
卡通模型
线状模型
棒状模型
比例模型