آشنایی با بانک داده پروتئین (PDB)

یکی از متداولترین شبیه سازی های کامپیوتری که توسط نرم افزار گرومکس انجام می گیرد، شبیه سازی رفتار ساختارهای پروتئینی است. از آنجا که بخشی از اطلاعات ورودی به نرم افزار گرومکس شامل ساختار فضایی مولکول (فاصله، موقعیت نسبی و زوایای اتم ها نسبت به یکدیگر) می باشد، لذا یکی از فایل های ورودی نرم افزار، فایل ساختار پروتئین است که اصطلاحاً فایل pdb نامیده می شود. به همین منظور لازم است آشنایی مختصری با بانک داده پروتئین یا PDB داشته باشیم.

آشنایی با بانک داده پروتئین (PDB)

بانک داده پروتئین یا Protein Data Bank که به اختصار PDB نامیده می شود، دیتایسی از داده های ساختار سه بعدی درشت مولکول های زیستی مانند پروتئین ها و نوکلئیک اسیدها است که در سال ۱۹۷۱ تحت نظارت آزمایشگاه ملی Brookhaven ایالات متحده آمریکا با ۷ ساختار مولکولی فعالیت خود را آغاز نمود و هم اکنون با بیش از ۱۲۵۰۰۰ درشت مولکول زیستی به فعالیت خود ادامه می دهد. پایگاه PDB که در حال حاضر توسط سازمان جهانی wwPDB و تحت نظارت سه کشور آمریکا، انگلیس و ژاپن گردانده می شود از سال ۱۹۹۹ در آدرس اینترنتی http://www.rcsb.org قابل دسترسی عموم است.

روند رو به رشد ساختارهای pdbاطلاعات ساختاری موجود در این پایگاه توسط روش های مختلفی گردآوری می شود. متداولترین روش های مورد استفاده برای تعیین ساختار مولکول در این پایگاه شامل روش های کریستالوگرافی اشعه ایکس (X-Ray Crystallography) و اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته (NMR Spectroscopy) است. گرچه به تازگی روند رو به رشدی در استفاده از روش میکروسکوپی الکترونی (Electron Microscopy) مشاهده می شود. تعداد بسیار محدودی از ساختارهای موجود در این پایگاه توسط روش های ترکیبی یا سایر روش ها گردآوری شده است که به علت تعداد بسیار پایین (کمتر از ۰.۲۵ درصد) از آنها صرف نظر می کنیم.

فرمت فایل های بانک داده پروتئین

اگرچه برای کسانی که اندکی با این پایگاه آشنایی دارند، متداولترین فرمت فایل خروجی آن فرمت pdb است اما دو فرمت mmcif و نیز pdbml از این پایگاه قابل استخراج است که در موارد خاصی کاربردهای خود را دارند.

نمایش گرافیکی ساختار مولکول

فایل های خروجی بانک داده پروتئین حاوی اطلاعات ساختاری مولکول شامل مختصات فضایی اتم ها در دستگاه مختصات کارتزین، زوایایی بین آنها و … به صورت متنی است. چنانچه تمایل به مشاهده شکل سه بعدی مولکول مدنظر دارید می توانید از نرم افزارهای جانبی که برای این کار تهیه شده اند استفاده کنید. نرم افزارهای بسیاری برای ترسیم ساختار سه بعدی مولکول با استفاده از داده های PDB وجود دارد که پر کاربردترین آنها عبارتند از:

نرم افزار Jmol

نرم افزار Pymol

نرم افزار Rasmol

نرم افزار Chimera

نرم افزار VMD

همگی این نرم افزارها هم در سیستم عامل های خانواده ویندوز و نیز در سیستم عامل های مبتنی بر یونیکس قابلیت اجرا دارند.

با ما همراه باشید تا در نوشته های بعدی با جزییات ساختار یک فایل pdb آشنا شویم.

برچسب ها: ، ، ، ،

2 دیدگاه On آشنایی با بانک داده پروتئین (PDB)

  • سلام آقای دکتر. ممنون بابت اطاعات خوبتون. من دانشجوی ارشد فیزیک هستم و نیاز دارم برای کار پایان نامه ام چند تا مولکول آمینو اسید رو با کد محاسباتی اکسایتینگ شبیه سازی کنم. باید مکان اتمها در این مولکولها رو داشته باشم. ولی وقتی وارد سایتی که معرفی کردید میشم نمی دونم ازکجا و چطور فایل pdb مولکول مورد نظرم رو دریافت کنم. ممکنه راهنمایی ام کنید لطفا؟
    سپاس فراوان

    • سلام. وقت شما بخیر.
      ساختار آمینو اسیدها رو به صورت فایل pdb نداره. باید با فرمت های دیگه دنبال آرایش فضایی اتمها در مولکول آمینو اسید باشید.

ارسال دیدگاه:

آدرس ایمیل شما نمایش داده نمی شود.