结构数据库

【结构信息显示】

 

• 多种表示类型

   

我们常用多种图像表示类型观察分子结构的不同面貌，蛋白质结构的典型图像如图3.4示（可见彩色图版）。图为用RasMol （Sayle和 Milner-White，1995）产生的金属框架类型和空间填充模型格式的酶barnase 1BN1（Buckle等，1993）图像。

因为蛋白质结构记录1BN1在结晶体中有三种barnase分子，所以借用文本编辑器手写PDB文件以删除多余的链。为了使三维结构浏览器依照用户的意图进行显示，在三维分子结构软件中编辑数据文件是习以为常的。既然如此，在三维结构中记录的衍射结晶实验数据并不是来自“生物单元”。“生物单元”定义为三维结构的生理学形式，是目前PDB数据库实施面临的生物信息学挑战之一。在我们的例子中，分子barnase应是唯一的，但相反，对应一个晶体单元，我们却发现了三个分子。又在如图3.3所示的其它例子3TS1（Brick等，1989）中，分子是一个二聚体，但PDB文件中仅记录了相称子单元中的一个，文件的注释记录中以非解析的形式写入了一个旋转变换阵。从对称的操作中重建生物单元是具有挑战意义的，需要专用软件实现。

图3.4a所示的金属框架类型图像清楚地显示了barnase的化学结构特性，我们可以从交互计算机显示的图像中看到barnase序列轨迹。图3.4b所示的空间填充模型图像清楚地显示了生物高聚物的表面形状和尺寸，但用这种表达，理解化学细节和键链接是很困难的。图3.4c所示的碳骨架图解是一种典型的结构表达方式。它显示的并非是化学键链接，但这些链接向我们显示了蛋白质骨架中碳的构成走向，故称之为“虚拟键”。图中选择了紫色的色氨酸侧链，并用画圆点的方式标注出来。图解中，barnase的三个氢核区域中的三个色氨酸侧链所占据的空间体积被加亮，以示突出。