Protein-Datenbank

Protein Data Bank (PDB) ist ein Behältnis für die 3. Strukturdaten von großen biologischen Molekülen, wie Proteine und Nukleinsäuren. (Siehe auch crystallographic Datenbank). Die Daten, die normalerweise durch die Röntgenstrahl-Kristallographie oder NMR Spektroskopie erhalten sind und von Biologen und Biochemikern von der ganzen Welt vorgelegt sind, sind im Internet über die Websites seiner Mitglied-Organisationen (PDBe, PDBj und RCSB) frei zugänglich. Der PDB wird von einer Organisation genannt die Weltprotein-Datenbank, wwPDB beaufsichtigt.

Der PDB ist eine Schlüsselquelle in Gebieten der Strukturbiologie wie struktureller genomics. Die meisten wissenschaftlichen Hauptzeitschriften und einige Finanzierungsagenturen, wie der NIH in den USA, verlangen jetzt, dass Wissenschaftler ihre Struktur-Daten dem PDB vorlegen. Wenn vom Inhalt des PDB als primäre Daten gedacht wird, dann gibt es Hunderte von abgeleiteten (d. h., sekundär) Datenbanken, die die Daten verschieden kategorisieren. Zum Beispiel kategorisieren sowohl SCOP als auch CATH Strukturen gemäß dem Typ der Struktur und haben Entwicklungsbeziehungen angenommen; GEHEN SIE kategorisieren auf Genen gestützte Strukturen.

Geschichte

Zwei Kräfte sind zusammengelaufen, um den PDB zu beginnen: 1) eine kleine, aber wachsende Sammlung von Sätzen von Protein-Struktur-Daten, die durch die Röntgenstrahl-Beugung bestimmt sind und 2) kürzlich (1968) molekulare Grafikanzeige, die Brookhaven Rasteranzeige (KOPFLOSER NAGEL) verfügbar sind, um sich diese Protein-Strukturen im 3. zu vergegenwärtigen. 1969, mit der Bürgschaft von Dr Walter Hamilton am Brookhaven Nationalen Laboratorium, hat Dr Edgar Meyer (Texas A&M Universität) begonnen, Software zu schreiben, um Atomkoordinatendateien in einem Standardformat zu versorgen, um sie für die geometrische und grafische Einschätzung bereitzustellen. Vor 1971 hat eines der Programme von Dr Meyer, SUCHE, Forschern ermöglicht, auf Information von der Datenbank entfernt zuzugreifen, um Protein-Strukturen offline zu studieren. SUCHE war im Ermöglichen des Netzwerkanschlusses instrumental, so den funktionellen Anfang des PDB kennzeichnend.

Auf den Tod von Hamilton 1973 hat Dr Tom Koeztle Richtung des PDB seit den nachfolgenden 20 Jahren übernommen. Im Januar 1994 wurde Dr Joel Sussman von Israels Institut von Weizmann für die Wissenschaft zu Leiter des PDB ernannt. Im Oktober 1998,

der PDB wurde der Forschungsgemeinschaftsarbeit für Strukturellen Bioinformatics (RCSB) übertragen; die Übertragung wurde im Juni 1999 vollendet. Der neue Direktor war Dr Helen M. Berman von Rutgers Universität (eine der Mitglied-Einrichtungen des RCSB). 2003, mit der Bildung des wwPDB, ist der PDB eine internationale Organisation geworden. Die Gründungsmitglieder sind PDBe (Europa), RCSB (die USA) und PDBj (Japan). Der BMRB hat sich 2006 angeschlossen. Jedes der vier Mitglieder von wwPDB kann als Absetzung, Datenverarbeitung und Vertriebszentren für PDB Daten handeln. Die Datenverarbeitung bezieht sich auf die Tatsache, dass wwPDB Personal nachprüft und jeden vorgelegten Zugang kommentiert. Die Daten werden dann für die Glaubhaftigkeit automatisch überprüft (der Quellcode für diese Gültigkeitserklärungssoftware ist zum Publikum kostenlos bereitgestellt worden).

Inhalt

Die PDB Datenbank wird wöchentlich (UTC+0 am Mittwoch) aktualisiert. Ebenfalls wird die Liste von PDB Holdings auch wöchentlich aktualisiert., die Depression des aktuellen Vermögens ist wie folgt:

:: 59,957 Strukturen im PDB haben eine Struktur-Faktor-Datei.

:: 6,663 Strukturen haben eine NMR Selbstbeherrschungsdatei.

:: 428 Strukturen im PDB haben eine chemische Verschiebungsdatei.

Diese Daten zeigen, dass die meisten Strukturen durch die Röntgenstrahl-Beugung bestimmt werden, aber ungefähr 15 % von Strukturen werden jetzt durch das Protein NMR bestimmt. Wenn man Röntgenstrahl-Beugung verwendet, werden Annäherungen der Koordinaten der Atome des Proteins erhalten, wohingegen Bewertungen der Entfernungen zwischen Paaren von Atomen des Proteins durch NMR-Experimente gefunden werden. Deshalb wird die Endangleichung des Proteins, im letzten Fall, durch das Beheben eines Entfernungsgeometrie-Problems erhalten. Einige Proteine werden durch die Cryo-Elektronmikroskopie bestimmt. (Auf die Zahlen im ursprünglichen Tisch klickend, wird Beispiele von durch diese Methode bestimmten Strukturen heraufbringen.)

Die Bedeutung der Struktur-Faktor-Dateien, die oben erwähnt sind, besteht darin, dass für PDB durch die Röntgenstrahl-Beugung bestimmte Strukturen, die eine Struktur-Datei haben, die Elektrondichte-Karte angesehen werden kann. Die Daten solcher Strukturen werden auf dem "Elektrondichte-Server" versorgt, wo die Elektronkarten angesehen werden können.

In der Vergangenheit ist die Zahl von Strukturen im PDB in einem ungefähr Exponentialtempo gewachsen. Jedoch, seit 2007, scheint die Rate der Anhäufung von neuen Proteinen, plateaued zu haben:

Dateiformat

Das durch den PDB am Anfang verwendete Dateiformat wurde das PDB Dateiformat genannt. Dieses ursprüngliche Format wurde durch die Breite von Computerschlag-Karten zu 80 Charakteren pro Linie eingeschränkt. 1996 hat das "makromolekulare Crystallographic Information" Dateiformat, mmCIF, angefangen, stufenweise eingeführt zu werden. Eine XML Version dieses Formats, genannt PDBML, wurde 2005 beschrieben.

Die Struktur-Dateien können in einigen dieser drei Formate heruntergeladen werden. Tatsächlich werden individuelle Dateien in Grafikpakete mit Webadressen leicht heruntergeladen:

  • Für PDB-Format-Dateien, verwenden Sie z.B,
  • Für PDBML (XML) Dateien, verwenden Sie z.B,

"" Ist der PDB Bezeichner. Jede in PDB veröffentlichte Struktur erhält einen alphanumerischen Bezeichner-Buchstaben vier, seinen PDB Personalausweis. (Das kann als ein Bezeichner für biomolecules nicht verwendet werden, weil häufig mehrere Strukturen für dasselbe Molekül - in verschiedenen Umgebungen oder conformations - in PDB mit verschiedenen PDB Personalausweisen enthalten werden.)

Betrachtung der Daten

Die Struktur-Dateien können mit einem von mehreren offenen Quellcomputerprogrammen angesehen werden. Einiger anderer frei, aber nicht offene Quellprogramme schließt ICM-Browser, VMD, MDL Geläute, Pymol, UCSF Chimäre, Rasmol, schweizerischen-PDB Zuschauer, StarBiochem (ein javanischer interaktiver molekularer Zuschauer mit der einheitlichen Suche des Proteins databank), Sirius und VisProt3DS (ein Werkzeug für die Protein-Vergegenwärtigung in der stereoskopischen 3D-Ansicht in anaglyth und anderen Weisen) ein. Der RCSB PDB Website enthält eine umfassende Liste sowohl von freien als auch von kommerziellen Molekül-Vergegenwärtigungsprogrammen und WWW-Browser plugins.

Siehe auch

  • Datenbank von Crystallographic
  • Protein-Struktur
  • Protein-Struktur-Datenbanken
  • PDBsum - Extrakt-Daten von anderen Datenbanken über PDB Strukturen
  • PDBWiki - eine Website für die Gemeinschaftsanmerkung von PDB Strukturen
  • Proteopedia - eine zusammenarbeitende 3D-Enzyklopädie von Proteinen und anderen Molekülen

Links


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