蛋白质结构模拟.PDFVIP

蛋白質結構模擬 Protein Structure Modeling Protein Structure Modeling Ping-Chiang Lyu Institute of Bioinformatics and Structural Biology, Institute of Bioinformatics and Structural Biology, Department of Life Science, Department of Life Science, National Tsing Hua University National Tsing Hua University 96/08/02 1 Experimental Method 目前利用實驗方法得到蛋白質的結構有下列兩種方法，但是這些方 法有個共同的缺點，就是需要較多的時間，才能得到結構。 方法 原理 缺點 利用X-光線繞射的特性，對 其缺點是要得到蛋白質的 已經結晶的蛋白質進行繞射 結晶是實驗中最重要也是 X-光繞射 實驗，然後再將所得到的數 最困難的。 (X-ray Diffraction) 據加以分析，就可以得到結 構 。 利用核磁共振現象得到蛋白 其一方法的缺點是只能對 質的結構。並不是所有原子 小的蛋白質來作分析。 核磁共振方法(NMR) 核都能產生核磁共振的現 象。一般常用來偵測的對象 1 13 15 包含了 H、 C和 N。 Theoretical Model 因此，科學家就想利用電腦計算方式來獲得蛋白質結 構，以加快定出蛋白質三度空間結構的速率。由於目 前已知資料庫中，完整地蛋白質序列數量已遠遠超過 所解出的蛋白質結構數量，而且利用實驗方法解出蛋 白質結構不是太耗時間，就是受到一些限制而無法定 出結構，因此，利用電腦計算的方式來計算出蛋白質 結構已逐漸受到矚目。大致可分為下列三種方式： 2 Theoretical Model 方法 原理 缺點 將未知的目標序列跟蛋白質結構資料 遇到序列相似度很低的時 同源模擬法 庫(PDB)作序列比對，來尋找出最好 候，就無法預測或是預測的 的模板(Template) ，來當作模型將序列 結果可信度很低。 Homology 穿進去，然後再作最佳化的運算，來 Modeling 獲的目標序列的蛋白質結構。 直接將目標序列套上已知結構的相似 需要大量的計算量，且只能 摺疊辨識法 序列，然後作能量的計算(MD,SA, 針對蛋白質的核心作預測。 Energy Minimize) ，然後依照序列順序 Folding 跟結構排列的法則，來找出符合要求 Recognition 的分子。 重頭起算法 利用熱力學的