蛋白质结构PDB文件详细解释

2023-05-18 23:00:13

蛋白质数据库Protein Data Bank(PDB)是一个包含蛋白质、核酸等生物大分子的结构数据的数据库,网址是http://www.rcsb.org。PDB可以经由网络免费访问,是结构生物学研究中的重要资源。为了确保PDB资料的完备与权威,各个主要的科学杂志、基金组织会要求科学家将自己的研究成果提交给PDB。PDB数据库存储结构数据的文件是PDB文件,每一个蛋白质或核酸都对应着一个编号,即PDB ID, 文件的扩展名为.pdb。PDB文件可以由各种3D 结构显示软件打开,比如pymol,Swiss-PDB viewer,VMD 等。

PDB文件里面的信息是有严格的格式的。各行数据, 如标识, 原子名, 原子序号, 残基名称, 残基序号等, 不仅要按照严格的顺序书写, 而且各项所占的空符串长度, 及其所处的各行的位置都是严格规定。今天小编就为大家介绍一下PDB文件中信息的格式。

标题部分

1.  HEADER: 分子类, 公布日期, ID号

2.  OBSLTE: 注明此ID号已改为新号

3.  TITLE: 说明实验方法类型

4.  CAVEAT: 可能的错误提示

5.  COMPND: 化合物分子组成(比如 蛋白质以及配体)

6.  SOURCE: 化合物来源(比如来源大肠杆菌的某种酶)

7.  KEYWDS: 关键词

8.  EXPDTA: 测定结构所用的实验方法

9.  AUTHOR: 结构测定者

10.REVDAT: 修订日期及相关内容

11.SPRSDE: 已撤销或更改的相关记录

12.JRNL: 发表坐标集的文献

13.REMARK REMARK 1: 有关文献
REMARK 2: 最大分辨率
REMARK 3: 用到的程序和统计方法. 该记录用来记述结构优化的方法和相关统计数据.
REMARK 4-999: 其他信息

一级结构

1.  DBREF: 其他数据库的有关记录

2.  SEQADV: PDB与其他数据库内记录的出入

3.  SEQRES: 残基序列

4.  MODRES: 对标准残基的修饰

杂因子

1.  HET: 非标准残基

2.  HETNAM: 非标准残基的名称

3.  HETSNY: 非标准残基的同义字

4.  FORMOL: 非标准残基的化学式

二级结构

1.  HELIX: 螺旋

2.  SHEET: 折叠片

3.  TURN: 转角

连接注释

1.  SSBOND: 二硫键

2.  LINK: 残基间化学键

3.  HYDBND: 氢键

4.  SLTBRG: 盐桥

5.  CISPEP: 顺式残基

晶胞特征及坐标变换

1.  CRYST1: 晶胞参数(NMR除外).
该记录用来记述晶胞结构参数(a, b, c, α, β, γ, 空间群)以及Z值(单位结构中的聚和链数).

2.  ORIGXn: 直角-PDB坐标

3.  SCALEn: 直角-分数结晶学坐标(n=1, 2, 3, NMR除外).
该记录介绍数据中直角坐标向部分晶体学坐标的转换.

4.  MTRIXn: 非晶相对称

5.  TVECT: 转换因子

坐标部分

1.  MODEL: 多亚基时示亚基号
当一个PDB文件中包含多个结构时(例:NMR结构解析), 该记录出现在各个模型的第一行. 
MODEL记录行的第11-14列上记入模型序号. 序号从1开始顺序记入, 在11-14列中从右起写. 比如说有30个模型, 则第1至9号模型, 该行的7-13列空白, 在14列上记入1-9的数字; 第10-30号模型, 该行的7-12列空白, 13-14列上记入10-30的数字.

2.  ATOM: 标准基团的原子坐标
该记录记述了标准氨基酸以及核酸的原子名, 残基名, 直角坐标, 占有率, 温度因子等信息.

3.  SIGATM: 标准差

4.  ANISOU: 温度因子

5.  SIGUIJ: 各种温度因素导致的标准差

6.  TER: 链末端
该记录表示链的末端,在每个聚合链的末端都必须有
TER记录, 但是由于无序序列而造成的链的中断处不需要该记录.

7.  HETATM: 非标准基团原子坐标
该记录记述了标准氨基酸以及核酸以外的化合物的原子名, 残基名, 直角坐标, 占有率, 温度因子等信息.

8.  ENDMDL: 亚基结束
MODEL记录成对出现, 记述在各模型的链末端的TER记录之后.

连通性部分

1.  CONECT: 原子间的连通性有关记录

簿记

1.  MASTER: 版权拥有者

2.  END: 文件结束
该记录标志PDB文件的结束, 是必需的记录.

 

我们最后再看一下PDB文件中坐标部分每一列的含义:

示例


说明 

说明

1 - 6

记录类型

7 - 11

原子序号

13 - 16

原子名称
往往从第14位开始写占四个字符的原子名称才会从第13位开始写

17

额外定位符

18 - 20

残基名称

22

原子所属的链

23 - 26

残基序列号

27

残基插入代码

28 - 30

留空

31 - 38

x坐标

39 - 46

y坐标

47 - 54

z坐标

55 - 60

占有率

61 - 66

温度因子

67 - 72

留空

73 - 76

区段标识

77 - 78

元素符号右对齐

79 - 80

原子电荷

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