蛋白质结构PDB文件详细解释

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
   与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

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：

列	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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