同源模建主题帖~~~

大工-阿里巴巴

同源模建的方法与结果分析
Version 1.0-------------------------------------------------------
序言：作为一个以实验为主的生化工作者来说，很多时候可以通过分子生物学手段获取自己需要的目的基因，并在各种表达载体和宿主中进行对应蛋白的表达，随后对于这些蛋白的特性进行研究，这也是一般酶学研究的特定套路。而近十几年来，人们开始思考是否能够将特性与蛋白质的三级结构进行关联，从分子水平理解蛋白质与底物之间的相互作用呢？于是类似于蛋白结构模建、分子对接、分子动力学模拟、量化计算等多种手段相继被创造以及应用。在这些方法中，同源模建无疑是最基础也是最重要的一个步骤，因为其质量的好坏直接决定了后续工作是否可信。因此，本文打算就同源模建的基本原理、常用软件及服务器以及结果分析与改进提供一些个人的经验，并希望各位朋友能够给予批评指正。
1.        同源模建的原理及应用限制
（留空）
2.        常用软件、服务器
2.1常用服务器：
①SWISS-MODEL:  网址http://swissmodel.expasy.org/
SWISS-MODEL可能是目前非专业人士应用最为广泛的一个在线建模服务器了。其常见的模式可分为：
1.        Automated mode:自动模式，可以称为是最傻瓜的方式了

进去之后只需要填上你的email以及在底下的框框内输入你所想模建的蛋白序列，再点击submit modeling request即可，底下还有高级选项，支持自定义模板蛋白的pdb以及chain，或者自己上传模板文件，简而言之，真是非常易于操作。这种方法适用于PDB数据库中存在高度同源的蛋白结构时的建模(蛋白序列一致性最好大于80%，个人经验)

2.        Alignment mode:比对模式
基本的操作和自动模式类似，但是其序列提交的时候可以提交目标蛋白与模板蛋白的序列比对结果(FASTA,MSF,ClustalW等格式)，如下所示：

这种模式比较适合目标蛋白与模板蛋白具有较高的相似性，但是利用自动模式未必能找到最合适模板的情况，或者使用者有目的的使用特定的模板蛋白(比如具有更为相似的活性位点结果，而不是更为相似的整体结构)
3.        Project mode:项目模式
项目模式主要是针对于目标蛋白和模板蛋白序列的相似性不高，两者的三级结构相似程度难以直接通过序列比对获得，需要人工插入调节(借助蛋白结构编辑软件deepview)，这个模式能够交互式的提高前面两种模式的模型质量(通过将前两种模式模建出的蛋白进行人为调整)。属于针对比较困难(序列一致性较低)的建模的一种有效途径。

② I-TASSAR: http://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/ (貌似被墙了？)
*也可以下载本地安装包
个人使用评价：根据结果质量检验，貌似在用过的自动建模的软件里是结果最好的了~不过缺点是给结果时间比较长。

③ HOMER: http://protein.cribi.unipd.it/homer/
个人使用评价：这个软件需要序列蛋白与模板蛋白的结构比对文件上传(FASTA格式)，可对模建的蛋白进行loop区优化以及侧链优化。尚未深入的研究~

④ CPHmodels 3.2 Server： http://www.cbs.dtu.dk/services/CPHmodels/
个人使用评价：貌似没有任何特色，只需要一条蛋白序列既可以完成自动建模。

2.2        常用软件：
① Modeller:
说到同源模建，不得不提其中大名鼎鼎的modeller, 要是做同源模建的娃们没有听过modeller, 实在是不好意思说自己玩转了同源模建的。哈哈
该软件由Sali lab开发，目前最新的版本是9.11，可在win下和linux运行，需要对应版本的python （<3.0）。
该软件好在什么地方呢？主要是可以自己控制的地方特别多，但这个也给新手带来了不少困扰，比如究竟在特定的场合用什么参数等等。(本人将在自己以后的学习过程中继续分享对这个软件的学习心得，真的是挺有意思的)
可实现的功能包括：多聚体建模，二硫键建模，杂原子建模(配体、辅酶等)。。。。。
具体的运算流程稍后补充：
其最成熟的GUI为 easymodeller，最新版本为4.0。使用方法稍后补充。。。。

3.        同源模建结果评价与改进策略
周末补充。。。。。。。。。。。。。。

-------------------------------------------------------------------------------------更新计划
1.        补充原理方面的知识
2.        增加不同建模软件针对同一目标序列的建模结果评价(包括运行时间、建模质量分析等)

qooxavi

请问我用SWISS-MODEL建模后去SAVE评价，问题来了
1. Ramachandran Plot和procheck总是出错，为什么呢？错误如下：

A：
Network Error (tcp_error)
A communication error occurred: "Operation timed out"
The Web Server may be down, too busy, or experiencing other problems preventing it from responding to requests. You may wish to try again at a later time.

B：
Ran the job: procheck /Jobs/8265242/BPP6.pdb A 1.5
The following problems occurred:
*** ERROR. Error reading .sdh file at line: 497
*** ERROR. Error reading .sdh file at line: 497
*** ERROR. Error reading .sdh file at line: 497
This means that the job did not finish properly

2. verify 3D结果95.76%，errat结果82.752是不是足够好了，不用去优化了？

kjwbl

楼主向您请教个问题，我用easymodeller进行同源建模，用PROCHECK检测总是报错，产生的拉式图中不显示点的分布，是什么原因啊，我应该怎么做呢？

北京-构效

刚刚开始接触这一块，默默的学习下

大工大-Chemoinf

I-TASSAR这个服务器，需要高校的邮箱才能注册，这点差了点。这个服务器的老板是我们中国人，张阳（maybe），关于他国内还有报道。曾经师从佐治亚的Jeffery教授，他们有个TASSAR同源模建服务器。台湾的PS(2)最近使用感觉也不错。 谢谢阿里！

植生所-Joemin

小新真是好人，好多高手都不愿意花时间写这些具体的操作方法。而这对后来者是最有用的，可以让新手少走很多弯路。

植生所-Joemin

植生所-Joemin 发表于 2012-10-30 19:16

                               
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小新真是好人，好多高手都不愿意花时间写这些具体的操作方法。而这对后来者是最有用的，可以让新手少走很多 ...

哈哈，骚瑞，阿里才是好人。

never

不错 非常感激阿里 学习了

yiyiustb

刚接触这方面的知识，多多向大家学习，感谢大家的知识分享

cuiyoutian

感觉非标准氨基酸建模，很麻烦呢。

tanwen

期待更新结果分析……

墨竹晓风

期待更新异源二聚体的同源建模介绍