1、SWISS-MODEL蛋白質結構預測SWISS-MODEL是一項預測蛋白質三級結構的服務，它利用同源建模的方法實現對一段未知序列的三級結構的預測。該服務創建于1993 年 , 開創了自動建模的先河, 并且它是訖今為止應用最廣泛的免費服務之一。同源建模法預測蛋白質三級結構一般由四步完成：1.從待測蛋白質序列 出發，搜索蛋白質結構數據庫（如PDB,SWISS-PROT等）， 得到許多相似序列（同源序列），選定其中一個（或幾個）作為待測蛋白質序列的模板 ；2.待測蛋白質序列與選定的模板進行再次比對 ，插入各種可能的空位使兩者的保守位置盡量對齊；3.建模：調整待測蛋白序列中主鏈 各個原子的位置，產生與

2、模板相同或相似的空間結構待測蛋白質空間結構 模型 ；4.利用能量最小化原理，使待測蛋白質側鏈基團 處于 能量最小 的位置。最后提供給用戶的是經過如上四步（或重復其中某幾步）后得到的蛋白質三級結構。SWISS-MODEL工作模式SWISS-MODEL服務器是以用戶輸入信息的最小化為目的設計的，即在最簡單的情況下，用戶僅提供一條目標蛋白的氨基酸序列。由于比較建模程序可以具有不同的復雜性，用戶輸入一些額外信息對建模程序的運行有時是有必要的，比如，選擇不同的模板或者調整目標模板序列比對。該服務主要有以下三種方式:? First Approach mode(簡捷模式） ：這種模式提供一個簡捷的用戶介面：

3、用戶只需要輸入一條氨基酸序列，服務器就會自動選擇合適的模板。或者，用戶也可以自己指定模板（最多5 條），這些模板可以來自 ExPDB 模板數據庫（也可以是用戶選擇的含坐標參數的模板文件）。如果一條模板與提交的目標序列相似度大于25%，建模程序就會自動開始運行。但是，模板的可靠性會隨著模板與目標序列之間的相似度的降低而降低，如果相似度不到50%往往就需要用手工來調整序列比對。這種模式只能進行大于25個殘基的單鏈蛋白三維結構預測。? Alignment Interface （比對界面） ：這種模式要求用戶提供兩條已經比對好的序列，并指定哪一條是目標序列，哪一條是模板序列 （模板序列應該對應于 Ex

4、PDB 模板數據庫中一條已經知道其空間結構的蛋白序列） 。服務器會依據用戶提供的信息進行建模預測。?Project mode(工程模式） ：手工操作建模過程：該模式需要用戶首先構建一個DeepView 工程文件，這個工程文件包括模板的結構信息和目標序列與模板序列間的比對信息。這種模式讓用戶可以控制許多參數，例如：模板的選擇，比對中的缺口位置等。此外，這個模式也可以用于“firstapproachmode簡捷模式”輸出結果的進一步加工完善。此外， SWISS-MODEL還具有其他兩種內容上的模式：? Oligomer modeling( 寡聚蛋白建模 ) : 對于具有四級結構的目標蛋白,SWIS

5、S-MODEL提供多聚模板的模式， 用于多單體的蛋白質建模。這一模式彌補了簡捷模式中只能提交單個目標序列, 不能同時預測兩條及以上目標序列的蛋白三維結構的不足。? GPCR mode(G蛋白偶聯受體模式 ) ：是專門對 7 次跨膜 G蛋白偶聯受體的結構預測。First Approach mode（簡捷模式）的使用在 SWISS-MODEL主頁中進行如下操作:選擇所需域值:這里小數點后零的位數越多, 在蛋白庫中搜索時得到的結果與提交序列的同源性就越高。SWISS-MODEL服務器的所有結果都將通過郵件的形式反饋用戶，反饋結果的形式由用戶自己選擇，如圖所示：SWISS-MODEL服務器可以反饋給用戶以下結果選項,spdbv模式、普通模式和簡短模式。這里，建議使用SWISS-MODEL默認的 spdbv 模式，這種模式可以用Swiss-PDBViewer程序打開， 可以根據需要對結果進行多種操作。結果 :以如下序列為例:NIDRPKGLAFTDVDVDSIKIAWESPQGQVSRYRVTYSSPEDGIHELFPAPDGEEDTAELQGLRPGSEYT