蛋白质三级结构预测步骤详解
目录
实验目的... 4
实验平台... 4
实验过程... 5
1、swiss-model预测蛋白序列三级结构... 5
（1）提交序列预测... 5
（2）预测结果分析... 6
（3）VMD测试01.pdb、02.pdb和2m0r.pdb的RMSD.. 9
2、modeller单模板建模... 10
（1）build_profile. 10
（2）compare. 12
（3）align2d. 14
（4）model-single. 15
（5）evaluate_model16
（6）excel画图观察蛋白的活性部位... 17
(7)VMD查看2m0r和ttt.B99990006的RSMD值... 19
3、Modeller多模板建模... 20
（1）salign. 20
（2）align2d_mult21
（3）model_mult21
（4） evaluate_model23
(5) excel画图观察蛋白的活性部位... 24
(6)VMD查看2m0r和mult_ttt.B99990006的RSMD值... 25
4、PROCHECK评价预测模... 26
(1)Swiss-model结果评价... 26
(2)modeller单模板建模结果评价... 28
(3)modeller多模板建模结果评价... 30
(4) PROCHECK模板评价排名... 32
5、molprobity评价预测模型... 33
(1)Swiss-model结果评价... 33
(2)modeller单模板建模结果评价... 35
(3)modeller多模板建模结果评价... 38
(4) molprobity模板评价排名... 40
6、最优模型... 41
实验总结... 41
1、实验的难点... 41
2、进一步学习方向... 41
实验目的
用swiss-model 和modeller分别预测给定蛋白序列的结构，并用PROCHECK和Molpobity分别评价所得预测模型，详细注释所得结果,找到最佳预测模型
实验平台
Swiss_model在线软件：预测蛋白的三级结构：http://swissmodel.expasy.org/interactive
Modeller本地软件:mod9v7,上官网下载：http://salilab.org/modeller/download_installation.html
Modeller单模板建模教程详解：http://salilab.org/modeller/tutorial/basic.html
Modeller多模板建模教程详解：http://salilab.org/modeller/tutorial/advanced.html
PROCHECK在线模型分析软件：http://nihserver.mbi.ucla.edu/SAVES/
Molprobity在线模型分析工具：http://molprobity.biochem.duke.edu/index.php
VMD本地软件:分析蛋白三维构像
实验过程
1、swiss-model预测蛋白序列三级结构
在线软件链接：http://swissmodel.expasy.org/interactive
（1）提交序列预测
（2）预测结果分析
最终预测出3个模板，根据序列相似度等打分，最终选择下载model 01或model 02作为最终预测结果模板
结果:01.pdb 、02.pdb
（3）VMD测试01.pdb、02.pdb和2m0r.pdb的RMSD
2、modeller单模板建模
建一个个人文件夹my，文件夹中需要放入：
需要建模的蛋白序列：ttt.chn
驱动程序：pdb_95.pir
（1）build_profile
脚本分析：
运行脚本：
将脚本放入my文件夹下，打开mod9v7窗口，进入c:\my目录下，运行build_profile.py文件
结果查看：
打开build_profile.pics文件，根据序列相似性和E值，选择建模所需的三个模板：2m0rA、2cxjA、2egdA
（2）compare
脚本分析：可根据所选模板修改黄色区域模板
运行脚本：
到PDB网站下载ID号分别为2m0r、2cxj、2egd的pdb格式的文件放入my文件夹下：
结果查看：
打开compare.log文件,选择2m0rA为单模版建模的模板
（3）align2d
脚本分析：高亮区域可根据具体情况修改
运行脚本：
（4）model-single
脚本分析：
运行脚本：
结果查看：
打开model-single.log，最终保存模板ttt.B99990006.pdb
（5）evaluate_model
脚本分析：
脚本运行：
结果查看：
打开evaluate_model.log,查看DOPE值为-7560.082520
（6）excel画图观察蛋白的活性部位
将tt6.profile文件另存为excel文件
删除多余的行和列，只保存最后一列的DOPE值
(7)VMD查看2m0r和ttt.B99990006的RSMD值
3、Modeller多模板建模
（1）salign
脚本分析：
脚本运行：
（2）align2d_mult
脚本分析：高亮区域可根据具体情况修改
脚本运行：
（3）model_mult
脚本分析：
脚本运行：
结果查看：
打开model_mult.log，将ttt.B99990006.pdb作为最终膜板另存,并改名mult_ttt.B99990006.pdb
（4） evaluate_model
脚本分析:
脚本运行:
结果查看
(5)excel画图观察蛋白的活性部位
(使用ttt6-mult.profile画图)
(6)VMD查看2m0r和mult_ttt.B99990006的RSMD值
4、PROCHECK评价预测模
(1)Swiss-model结果评价
需要评价的模型:02.pdb（也可以用01.pdb）
(2)modeller单模板建模结果评价
需要评价的模型：ttt.B99990006.pdb
结果分析：
（Procheck结果出现错误，可能是在线软件不稳定的问题）
(3)modeller多模板建模结果评价
需要评价的模型：mult_ttt.B99990006.pdb
结果分析：
(4) PROCHECK模板评价排名
Swissmodel(02.pdb)>modeller 多膜板(mult_ttt.B99990006.pdb)
>modeller单膜板(ttt.B99990006.pdb)
5、molprobity评价预测模型
(1)Swiss-model结果评价
(2)modeller单模板建模结果评价
(3)modeller多模板建模结果评价
(4) molprobity模板评价排名
Swissmodel(02.pdb)>modeller 多膜板(mult_ttt.B99990006.pdb)
>modeller单膜板(ttt.B99990006.pdb)
6、最优模型
给定的蛋白序列预测的最优模型是Swissmodel预测的02.pdb
实验总结
本次实验要点在于蛋白质三级结构的预测，运用swiss_model和Modeller两种工具分别预测，并评估预测结果的质量，找到预测的最佳模型，作为给定蛋白的三维结构。
1、实验的难点
（1）用Modeller预测时，实验步骤较多，且脚本参数需要根据具体情况修改。必须熟练掌握该软件的使用，否则及容易出错。
（2）使用PROCHECK评估模型质量时，等待时间较长且在线软件不稳定，提交序列后容易出错，需耐心等待，及时刷新。
（3）学会查看PROCHECK结果拉式图和molprobity结果Kinemage图，更加具象化各个模型的优劣。
2、进一步学习方向
（1）使用swiss_model软件模拟时可根据具体要求设置参数
（2）学习根据不同情况修改Modeller中脚本参数，以优化模型，例如分子Loop
（4）可学习利用不同工具对虚拟模型进行优化