蛋白质拓扑结构的绘制

中大-活性小肽

      前次大家在群里讨论到有关蛋白质拓扑结构（protein toplogy）图绘制的问题，我就在这里做一个总结吧。
      背景知识：蛋白质的拓扑结构是指各二级结构元件（如α螺旋、β折叠等）的相继次序与其空间结构之间的关系，它也是我们将蛋白质结构进行分类、汇总以及比较的一个重要参考。同时，蛋白质的拓扑结构在对蛋白质折叠过程的研究当中也起着重要的作用。蛋白质拓扑结构最简单的表示方法就是用示意图来说明各二级结构元件和它们在空间上的相邻关系。另一种，更复杂一点的表示方法就是用氢键图来表示，它是基于各空间上相邻的二级结构元件间的氢键的图形表示。我们这里主要介绍简单的表示方法，因为它简单而且使用。
其实蛋白质的拓扑结构图对我们来说有一个实际的好处，那就是可以让我们在进一步对蛋白质进行观察和分析之前对其结构有一个总体的掌握。好了，下面进入正题——如何绘制？
之前比较有名的绘制蛋白质拓扑结构图的网站是TOPS，不过目前看来似乎一直都在维修之中，应该是挂了。后来又有人开发了一个叫 PTGL （http://ptgl.bcbio.de）的网站，应该也不能用了吧，反正我是打不开了。
      现在能找到的比较好用的网站为pro-origami（http://munk.csse.unimelb.edu.au/pro-origami/index.shtml），它是由澳大利亚墨尔本大学的研究人员开发的一个用于自动生成蛋白质拓扑结构图的网站。只要你提供pdb文件，它就会自动生成拓扑结构图；当然，还有一个更为方便的方法就是，如果你的的pdb文件是从pdb数据库中下载下来的话，你就可以直接从该网站已经预先生成的拓扑结构图数据库（和pdb数据库保持同步）中去检索相应的蛋白。如果你对自动生成的结果不太满意的话还可以自己进行修改（如用Inkscape软件），下面是一个效果图：

1tim的拓扑结构图

      第二个要向大家推荐的就是TopDraw工具，这是一个用于人工绘制蛋白质拓扑图的软件，详细情况见http://stein.bioch.dundee.ac.uk/~charlie/software/topdraw/。这里简单的所以下它的安装步骤，使用的话是比较简单的，随便摸索两下就会了。TopDraw工具已经附在附件中了，在linux下可以直接运行；在windows下的话需要先安装Tcl/Tk（点击下载），然后再双击运行TopDraw.tcl文件即可。下面是截图：

TopDraw工具

      至于氢键图的话本来有一个叫做PROMOTIF的本来可以话，但是现在好像也上不去了，网址是http://www.rubic.rdg.ac.uk/~gail/#Software，有兴趣的可以去试试。

说明：可能有人会发现在pro-origami上画出的蛋白质拓扑图好像和该蛋白在Pymol中显示的实际情况有点不太相符（比如多一个或少一个α螺旋，β折叠神马的），这时候请你相信pro-origami的结果，因为Pymol在显示时使用的二级结构元件算法相对是比较粗劣的。如果你想在Pymol中看到更精确一点的二级结构元件的话，可以使用Pymol的DSSP & Stride插件，具体的安装和使用方法见http://www.pymolwiki.org/index.php/DSSP。当然，如果大家嫌麻烦的话可以等我这两天抽空把这个插件的教程补上后再来使用。

附件：TopDraw.tcl TopDraw.rar (16.25 KB, 下载次数: 69)

2012-10-25 23:53 上传

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TopDraw工具

xuyinianhuakai

谢谢分享，刚看文献了解到拓扑结构

有你就足够

不错，谢谢分享

Babyblue

这2个都用过，感觉还不错~~~谢谢分享~~~

飞毛腿

非常感谢，写的很详细，以后用得到

浙农林—老张

佩服版主。谢谢。很有用！

SYPHU_me

挺好看

cuiyoutian

很好看啊。

liuxch5

{:soso_e179:}{:soso_e181:}{:soso_e182:}{:soso_e183:}{:soso_e163:}

素心蓝水

{:soso_e179:}

飞毛腿

飞毛腿 发表于 2012-10-26 11:38

                               
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非常感谢，写的很详细，以后用得到

再次感谢，今天用到了

付玲

非常感谢啊~~我还想咨询一下针对拓扑结构应该怎么分析啊，求大神指教~