第三章结构数据库 页码,8/10 图35(见彩色图版)表示了四个三维结构,左边的由X晶体衍射得到,右边的由NR实验获 得。右边的NMR结构显得“模糊”。实际上,在这些图像中有许多不同的复杂结构首尾相连堆 积在一起 结构被称为一个“原型”,所有“原型”的集合称作“集合总体”。在“集 合总体”中的每个“原型”是一个非手性镜象的,似是而非的结构,同“集合总体”中的其 它“原型”一样,与基本的MR数据相符合。 NR结构(图3.5b、d所示)“集合总体”的图像显示了分子在溶解状态下的动态多样性。反 应于实验中,即是溶解状态下的自由分子能够进行动态结构变化。形成对比的是,X射线衍射 结构(图3.5a、c所示)提供了一幅静态分子图像。它反映了在限制动态结构变化的规则晶格 状态下实验条件。这些图像形象地说明了结构特征。若利用X射线衍射结构测量两原子间的距 离,我们将得到一个数值;而用NR结构“集合总体”,将得到一取值区间。很明显,对距离 的说明将依赖于三维结构的来源!当心忽略或未能显示结构数据库中表示的群体退化的软 件,因为这种信息的缺失会进一步导致对说明的曲解。用隐藏了“集合总体”中其它成员的 软件量测№R结构中两原子的距离将只给出单值,并不是实验学家所发现的正确的距离区间。 相对无序性 典型的X晶体衍射结构只有一个“原型”。但一些原子子集合可能还有退化的坐标,我们称这 种情况为“相对无序性”(如图3.6a示,见彩色图版)。许多X射线衍射结构数据库记录具有 “相对无序性”。三维分子图像软件常忽略“相对无序性”和“集合总体”的存在。一些应 用程序仅显示“集合总体”中的第一个“原型”,“相对无序性”集合中原子的第一个位 置,忽略其它退化的坐标值。最糟的是有时会在两个退化位置间错误地连上化学键,使得结 构图像一团糟,恰如图3.6b所示 局部动态性 一种单一技术可用于限制相同结构中不同于其它原子的构型。举例说明如下:一个多种作用 力作用的内部原子或骨架原子在NR或X衍射实验数据上是大部分一致的,因而分子表面上的 原子拥有更大的结构自由度(见图3.5b中不同残基的涂片尺寸)。内部蛋白质侧链典型地显 集合总体”上较少的柔韧性,所以可以得出结论:蛋白质内链完全缺少构型源动力。 但最敏感的生物物理方法,单色氨酸残基的荧光染色分光,具有特殊的检测色氨酸侧链构型 的多样性的能力。对这种方法进行多年的反复研究,显示在多相结构中,纯化蛋白质内部的 色氨酸布局更易出现( Beechen和 Brand,1985)。最近对这一方法的研究表明此方法能够在单 晶 erabutoxi n中检测色氨酸的折叠,而用X射线晶体学方法( Dahms和Szab0,1995)是做不到 的。在说明三维结构数据时,注意在数据中多相性是不被体现的,除了实例中提供的大部分 布局形态外,NMR和X衍射方法的结果是一致的 【数据库结构浏览器】 RasO|和基于 RasO的浏览器 些检查PDB文件的浏览器是有效的( Sanchez- Ferrer等,1995)。最流行的浏览器是 Roger Sayl e的 Rasmol( Sayl e和 Mi Iner- Whi te,1995)。 Rasmol代表了软件驱动三维图像显示的重 大进展,它的源代码对于有兴趣于高性能三维图像的任何人都是受欢迎的学习材料。 RasMol 格外小心地处理PDB数据,经常重新计算信息,以弥补在基本的数据中出现的不一致性。它并 非致力于证实PDB文件中编码的序列或结构的化学图像。 RasO|本质上即未完成基于“词典 的标准残基检验,也未完成隐性与显性序列的匹配。 RasO丨忽略了相关的混乱“集合总 次仅显示一个NMR"原型”。在PDB文件中编码的其它数据,如二硫键,不是利用直 接检验,而是通过基于化学规则的重新计算得到的。 RasMol包括许多出色的输出格式,能够被 Mol script( Grandis,1991)程序用来制作奇妙的 用于出版的 PostScript”带状图表。为了能最有效地利用 RasMol,必须掌握它的在许多传 file://E:wcb生物信息学(中译本)\第三章结构数据库.htm 2005-1-18೒3.5˄㾕ᔽ㡆೒⠜˅㸼⼎њಯϾϝ㓈㒧ᵘˈᎺ䖍ⱘ⬅;᱊ԧ㸡ᇘᕫࠄˈে䖍ⱘ⬅NMRᅲ偠㦋 ᕫDŽে䖍ⱘNMR㒧ᵘᰒᕫĀ῵㊞āDŽᅲ䰙Ϟˈ೼䖭ѯ೒ڣЁ᳝䆌໮ϡৠⱘ໡ᴖ㒧ᵘ佪ሒⳌ䖲ේ ⿃೼ϔ䍋DŽ↣Ͼ㒧ᵘ㹿⿄ЎϔϾĀॳൟāˈ᠔᳝Āॳൟāⱘ䲚ড়⿄԰Ā䲚ড়ᘏԧāDŽ೼Ā䲚 ড়ᘏԧāЁⱘ↣ϾĀॳൟāᰃϔϾ䴲᠟ᗻ䬰䈵ⱘˈԐᰃ㗠䴲ⱘ㒧ᵘˈৠĀ䲚ড়ᘏԧāЁⱘ݊ ᅗĀॳൟāϔḋˈϢ෎ᴀⱘNMR᭄᥂Ⳍヺড়DŽ NMR㒧ᵘ˄೒3.5bǃG᠔⼎˅Ā䲚ড়ᘏԧāⱘ೒ڣᰒ⼎њߚᄤ೼⒊㾷⢊ᗕϟⱘࡼᗕ໮ḋᗻDŽড ᑨѢᅲ偠Ёˈेᰃ⒊㾷⢊ᗕϟⱘ㞾⬅ߚᄤ㛑໳䖯㸠ࡼᗕ㒧ᵘব࣪DŽᔶ៤ᇍ↨ⱘᰃˈ;ᇘ㒓㸡ᇘ 㒧ᵘ˄೒3.5aǃF᠔⼎˅ᦤկњϔᐙ䴭ᗕߚᄤ೒ڣDŽᅗড᯴њ೼䰤ࡼࠊᗕ㒧ᵘব࣪ⱘ㾘߭᱊Ḑ ⢊ᗕϟᅲ偠ᴵӊDŽ䖭ѯ೒ڣᔶ䈵ഄ䇈ᯢњ㒧ᵘ⡍ᕕDŽ㢹߽;⫼ᇘ㒓㸡ᇘ㒧ᵘ⌟䞣ϸॳᄤ䯈ⱘ䎱 ⾏ˈ៥ӀᇚᕫࠄϔϾ᭄ؐ˗㗠⫼NMR㒧ᵘĀ䲚ড়ᘏԧāˈᇚᕫࠄϔপؐऎ䯈DŽᕜᯢᰒˈᇍ䎱⾏ ⱘ䇈ᯢᇚձ䌪Ѣϝ㓈㒧ᵘⱘᴹ⑤ʽᔧᖗᗑ⬹៪᳾㛑ᰒ⼎㒧ᵘ᭄᥂ᑧЁ㸼⼎ⱘ㕸ԧ䗔࣪ⱘ䕃 ӊˈ಴Ў䖭⾡ֵᙃⱘ㔎༅Ӯ䖯ϔℹᇐ㟈ᇍ䇈ᯢⱘ᳆㾷DŽ⫼䱤㮣њĀ䲚ড়ᘏԧāЁ݊ᅗ៤ਬⱘ 䕃ӊ䞣⌟NMR㒧ᵘЁϸॳᄤⱘ䎱⾏ᇚা㒭ߎऩؐˈᑊϡᰃᅲ偠ᄺᆊ᠔থ⦄ⱘℷ⹂ⱘ䎱⾏ऎ䯈DŽ z Ⳍᇍ᮴ᑣᗻ ݌ൟⱘ;᱊ԧ㸡ᇘ㒧ᵘা᳝ϔϾĀॳൟāDŽԚϔѯॳᄤᄤ䲚ড়ৃ㛑䖬᳝䗔࣪ⱘതᷛˈ៥Ӏ⿄䖭 ⾡ᚙމЎĀⳌᇍ᮴ᑣᗻā˄བ೒3.6a⼎ˈ㾕ᔽ㡆೒⠜˅DŽ䆌໮;ᇘ㒓㸡ᇘ㒧ᵘ᭄᥂ᑧ䆄ᔩ݋᳝ ĀⳌᇍ᮴ᑣᗻāDŽϝ㓈ߚᄤ೒ڣ䕃ӊᐌᗑ⬹ĀⳌᇍ᮴ᑣᗻā੠Ā䲚ড়ᘏԧāⱘᄬ೼DŽϔѯᑨ ⫼⿟ᑣҙᰒ⼎Ā䲚ড়ᘏԧāЁⱘ㄀ϔϾĀॳൟāˈ “Ⳍᇍ᮴ᑣᗻā䲚ড়Ёॳᄤⱘ㄀ϔϾԡ 㕂ˈᗑ⬹݊ᅗ䗔࣪ⱘതᷛؐDŽ᳔㊳ⱘᰃ᳝ᯊӮ೼ϸϾ䗔࣪ԡ㕂䯈䫭䇃ഄ䖲Ϟ࣪ᄺ䬂ˈՓᕫ㒧 ᵘ೒ڣϔಶ㊳ˈᙄབ೒3.6b᠔⼎DŽ z ሔ䚼ࡼᗕᗻ ϔ⾡ऩϔᡔᴃৃ⫼Ѣ䰤ࠊⳌৠ㒧ᵘЁϡৠѢ݊ᅗॳᄤⱘᵘൟDŽВ՟䇈ᯢབϟ˖ϔϾ໮⾡԰⫼ ࡯⫼԰ⱘݙ䚼ॳᄤ៪偼ᶊॳᄤ೼NMR៪;㸡ᇘᅲ偠᭄᥂Ϟᰃ໻䚼ߚϔ㟈ⱘˈ಴㗠ߚᄤ㸼䴶Ϟⱘ ॳᄤᢹ᳝᳈໻ⱘ㒧ᵘ㞾⬅ᑺ˄㾕೒3.5bЁϡৠ⅟෎ⱘ⍖⠛ሎᇌ˅DŽݙ䚼㲟ⱑ䋼ջ䫒݌ഄൟᰒ ⼎њĀ䲚ড়ᘏԧāϞ䕗ᇥⱘᶨ䶻ᗻˈ᠔ҹৃҹᕫߎ㒧䆎˖㲟ⱑ䋼ݙ䫒ᅠܼ㔎ᇥᵘൟ⑤࡯ࡼDŽ Ԛ᳔ᬣᛳⱘ⫳⠽⠽⧚ᮍ⊩ˈऩ㡆⇼䝌⅟෎ⱘ㤻ܝᶧ㡆ܝߚˈ݋᳝⡍⅞ⱘẔ⌟㡆⇼䝌ջ䫒ᵘൟ ⱘ໮ḋᗻⱘ㛑࡯DŽᇍ䖭⾡ᮍ⊩䖯㸠໮ᑈⱘড໡ⷨおˈᰒ⼎೼໮Ⳍ㒧ᵘЁˈ㒃࣪㲟ⱑ䋼ݙ䚼ⱘ 㡆⇼䝌Ꮧሔ᳈ᯧߎ˄⦃Beechen੠Brandˈ1985)DŽ᳔䖥ᇍ䖭ϔᮍ⊩ⱘⷨお㸼ᯢℸᮍ⊩㛑໳೼ऩ ᱊erabutoxinЁẔ⌟㡆⇼䝌ⱘᡬ঴ˈ㗠⫼;ᇘ㒓᱊ԧᄺᮍ⊩˄Dahms੠Szaboˈ1995˅ᰃخϡࠄ ⱘDŽ೼䇈ᯢϝ㓈㒧ᵘ᭄᥂ᯊˈ⊼ᛣ೼᭄᥂Ё໮Ⳍᗻᰃϡ㹿ԧ⦄ⱘˈ䰸њᅲ՟Ёᦤկⱘ໻䚼ߚ Ꮧሔᔶᗕ໪ˈNMR੠;㸡ᇘᮍ⊩ⱘ㒧ᵰᰃϔ㟈ⱘ Ǐ᭄᥂ᑧ㒧ᵘ⌣㾜఼ǐ z RasMol੠෎ѢRasMolⱘ⌣㾜఼ ϔѯẔᶹPDB᭛ӊⱘ⌣㾜఼ᰃ᳝ᬜⱘ˄Sanchez-Ferrerㄝˈ1995˅DŽ᳔⌕㸠ⱘ⌣㾜఼ᰃRoger SayleⱘRasMol˄Sayle੠Milner-Whiteˈ1995˅DŽRasMolҷ㸼њ䕃ӊ偅ࡼϝ㓈೒ڣᰒ⼎ⱘ䞡 ໻䖯ሩˈᅗⱘ⑤ҷⷕᇍѢ᳝݈䍷Ѣ催ᗻ㛑ϝ㓈೒ڣⱘӏԩҎ䛑ᰃফ⃶䖢ⱘᄺдᴤ᭭DŽRasMol Ḑ໪ᇣᖗഄ໘⧚PDB᭄᥂ˈ㒣ᐌ䞡ᮄ䅵ㅫֵᙃˈҹᓹ㸹೼෎ᴀⱘ᭄᥂Ёߎ⦃ⱘϡϔ㟈ᗻDŽᅗᑊ 䴲㟈࡯Ѣ䆕ᅲPDB᭛ӊЁ㓪ⷕⱘᑣ߫៪㒧ᵘⱘ࣪ᄺ೒ڣDŽRasMolᴀ䋼Ϟे᳾ᅠ៤෎ѢĀ䆡݌“ ⱘᷛޚ෎1/Ẕ偠ˈг᳾ᅠ៤䱤ᗻϢᰒᗻᑣ߫ⱘऍ䜡DŽRasMolᗑ⬹њⳌ݇ⱘ⏋хĀ䲚ড়ᘏ ԧāˈϔ⃵ҙᰒ⼎ϔϾNMR“ॳൟāDŽ೼PDB᭛ӊЁ㓪ⷕⱘ݊ᅗ᭄᥂ˈབѠ⸿䬂ˈϡᰃ߽⫼Ⳉ ᥹Ẕ偠ˈ㗠ᰃ䗮䖛෎Ѣ࣪ᄺ㾘߭ⱘ䞡ᮄ䅵ㅫᕫࠄⱘDŽ RasMolࣙᣀ䆌໮ߎ㡆ⱘ䕧ߎḐᓣˈ㛑໳㹿Molscript˄Kranlisˈ1991˅⿟ᑣ⫼ᴹࠊ԰༛཭ⱘ ⫼Ѣߎ⠜ⱘ“PostScript”ᏺ⢊೒㸼DŽЎњ㛑᳔᳝ᬜഄ߽⫼RasMolˈᖙ乏ᥠᦵᅗⱘ೼䆌໮Ӵ ㄀ϝゴ㒧ᵘ᭄᥂ᑧ 义ⷕˈ8/10 file://E:\wcb\⫳⠽ֵᙃᄺ˄Ё䆥ᴀ˅?㄀ϝゴ㒧ᵘ᭄᥂ᑧ.htm 2005-1-18 Click to buy NOW! PDF-XCHANGE www.docu-track.com Click to buy NOW! PDF-XCHANGE www.docu-track.com