การทำความเข้าใจไฟล์ PDB: เครื่องมือสำคัญสำหรับชีววิทยาโครงสร้าง

ในขอบเขตของชีววิทยาเชิงโครงสร้าง Protein Data Bank (PDB) ทำหน้าที่เป็นทรัพยากรอันมีค่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัย ไฟล์ PDB ซึ่งเป็นรูปแบบมาตรฐานสำหรับการจัดเก็บโครงสร้างสามมิติ (3D) ของโปรตีนและโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ มีบทบาทสำคัญในการอธิบายพิกัดอะตอมของพวกมันและให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการทำงานของพวกมัน ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกเข้าไปในโลกของ ไฟล์ PDB เพื่อสำรวจความสำคัญ โครงสร้าง และความรู้มากมายที่ไฟล์เหล่านี้นำเสนอต่อชุมชนวิทยาศาสตร์

ไฟล์ PDB คืออะไร

ไฟล์ PDB เป็นไฟล์ข้อความธรรมดาที่มีข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับพิกัดอะตอม ความยาวพันธะ มุม และข้อมูลสำคัญอื่นๆ ที่กำหนดโครงสร้าง 3 มิติของโมเลกุลขนาดใหญ่ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดเก็บและแบ่งปันข้อมูลเชิงโครงสร้าง เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถทำซ้ำได้และอำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกันระหว่างนักวิจัยทั่วโลก

โครงสร้างของไฟล์ PDB - รูปแบบไฟล์ PDB

ไฟล์ PDB ทั่วไปประกอบด้วยหลายส่วน โดยแต่ละส่วนมีจุดประสงค์เฉพาะภายใน รูปแบบไฟล์ PDB ส่วนที่สำคัญได้แก่:

• ส่วนหัว: ประกอบด้วยข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้าง เช่น ชื่อเรื่อง ผู้แต่ง และรายละเอียดการตีพิมพ์
• ส่วนพิกัด: นำเสนอพิกัดอะตอมและข้อมูลที่เกี่ยวข้อง รวมถึงประเภทขององค์ประกอบ อัตราการเข้าพัก และปัจจัยด้านอุณหภูมิ
• ส่วนการเชื่อมต่อ: กำหนดการเชื่อมต่อระหว่างอะตอม พันธะ และโทโพโลยีโดยรวมของโมเลกุลขนาดใหญ่
• ส่วนคำอธิบายประกอบ: ให้รายละเอียดเพิ่มเติม เช่น องค์ประกอบโครงสร้างรองของโปรตีน ลิแกนด์ และโมเลกุลของตัวทำละลายที่มีอยู่ในโครงสร้าง
• ส่วนผลึกศาสตร์: รวมข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์ผลึกศาสตร์ที่ใช้ในการกำหนดโครงสร้าง (ถ้ามี)
• ส่วนหมายเหตุ: อนุญาตให้แสดงความคิดเห็นหรือข้อสังเกตเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้าง

ความสำคัญของไฟล์ PDB:

ไฟล์ PDB ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำคัญของชีววิทยาโครงสร้างและมีข้อดีหลายประการ:

• การวิเคราะห์โครงสร้าง: ไฟล์ PDB ช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนและโมเลกุลขนาดใหญ่ โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับการพับ การทำงาน และการโต้ตอบกับโมเลกุลอื่นๆ
• การค้นพบยา: ไฟล์ PDB ช่วยในการระบุเป้าหมายยาที่เป็นไปได้โดยให้นักวิทยาศาสตร์เห็นภาพตำแหน่งการจับของโปรตีน และการออกแบบโมเลกุลที่สามารถปรับกิจกรรมของพวกมันได้
• การศึกษาเปรียบเทียบ: ไฟล์ PDB อำนวยความสะดวกในการวิเคราะห์เปรียบเทียบของโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ และระบุบรรทัดฐานของโครงสร้างที่อนุรักษ์ไว้
• การตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพ: ความพร้อมใช้งานของไฟล์ PDB ช่วยให้สามารถตรวจสอบและยืนยันโครงสร้างที่เผยแพร่โดยอิสระ ส่งเสริมความโปร่งใสและความเข้มงวดทางวิทยาศาสตร์
• การศึกษาและการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์: ไฟล์ PDB เป็นเครื่องมือทางการศึกษาอันล้ำค่า ช่วยให้นักเรียนและบุคคลทั่วไปสามารถสำรวจและเห็นภาพโลกที่ซับซ้อนของโครงสร้างโมเลกุล

ไฟล์ PDB ประเภทต่างๆ:

ไฟล์ PDB (Protein Data Bank) มักใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูลโครงสร้างสามมิติเกี่ยวกับชีวโมเลกุล โดยหลักแล้วคือโปรตีนและกรดนิวคลีอิก ไฟล์ PDB มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีจุดประสงค์เฉพาะ ต่อไปนี้คือประเภททั่วไปบางประเภท:

• PDB การกำหนดโครงสร้าง (รูปแบบ mmCIF): นี่คือรูปแบบไฟล์ PDB มาตรฐานที่ใช้เพื่อแสดงโครงสร้างชีวโมเลกุลสามมิติที่กำหนดโดยการทดลอง ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับพิกัดอะตอมของอะตอมในโมเลกุล รวมถึงข้อมูลเมตาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการกำหนดโครงสร้าง
• รุ่น PDB: ในบางกรณี อาจมีหลายรุ่นหรือโครงสร้างของโครงสร้างชีวโมเลกุลให้เลือก ไฟล์โมเดล PDB แสดงถึงกลุ่มของโครงสร้าง โดยแต่ละไฟล์มีชุดพิกัดอะตอมของตัวเอง ไฟล์เหล่านี้ใช้เพื่อแสดงการเปลี่ยนแปลงหรือโครงสร้างทางเลือกของโมเลกุล
• NMR PDB: ไฟล์ PDB เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) แสดงถึงโครงสร้างที่กำหนดโดยใช้ NMR สเปกโทรสโกปีโดยเฉพาะ การทดลอง NMR ให้ข้อมูลเกี่ยวกับระยะห่างระหว่างอะตอมในโมเลกุล และไฟล์ NMR PDB มีข้อมูลเกี่ยวกับระยะทางเหล่านี้ เช่นเดียวกับพิกัดอะตอมที่ได้รับ
• PDB โมเลกุลขนาดเล็ก: แม้ว่าไฟล์ PDB ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโปรตีนและกรดนิวคลีอิก แต่ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลเชิงโครงสร้างเกี่ยวกับโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น สารประกอบยาหรือลิแกนด์ ไฟล์ PDB โมเลกุลขนาดเล็กประกอบด้วยพิกัดอะตอมของโมเลกุลขนาดเล็กและข้อมูลเมตาที่เกี่ยวข้อง
• PDB ข้อมูลการทดลอง: ไฟล์ PDB ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลการทดลองที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างชีวโมเลกุล เช่น ข้อมูลการเลี้ยวเบนจากการทดลองผลึกศาสตร์ด้วยรังสีเอกซ์ ไฟล์เหล่านี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับการตั้งค่าการทดลองและรูปแบบการเลี้ยวเบนที่สังเกตได้
• PDB ที่มีคำอธิบายประกอบ: ไฟล์ PDB ที่มีคำอธิบายประกอบด้วยข้อมูลเพิ่มเติมที่อยู่นอกเหนือพิกัดอะตอมมิก พวกมันอาจรวมถึงคำอธิบายประกอบเกี่ยวกับโดเมนโปรตีน, องค์ประกอบโครงสร้างทุติยภูมิ, ตำแหน่งการจับลิแกนด์ และคุณลักษณะเชิงหน้าที่หรือโครงสร้างของโมเลกุล
• ไฟล์ PDB ที่คล้ายคลึงกัน/การสร้างแบบจำลองเปรียบเทียบ: ไฟล์ PDB ที่คล้ายคลึงกันหรือการสร้างแบบจำลองเปรียบเทียบจะถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการทำนายโครงสร้างของโปรตีนหรือโมเลกุลขนาดใหญ่ตามลำดับความคล้ายคลึงกับโครงสร้างที่ทราบจากการทดลอง ไฟล์เหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับคุณลักษณะทางโครงสร้างและการทำงานที่เป็นไปได้ของโปรตีนที่ขาดโครงสร้างการทดลอง
• ไฟล์ PDB ทางทฤษฎี/เชิงคำนวณ: ไฟล์ PDB ทางทฤษฎีหรือเชิงคำนวณถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการคำนวณ เช่น การจำลองไดนามิกของโมเลกุล หรืออัลกอริธึมการทำนายโครงสร้างโปรตีน ไฟล์เหล่านี้แสดงถึงโครงสร้างที่คาดการณ์ไว้และสามารถให้ข้อมูลอันมีคุณค่าเกี่ยวกับไดนามิกของโปรตีน เส้นทางการพับ และอันตรกิริยากับลิแกนด์หรือโมเลกุลอื่นๆ
• ไฟล์ PDB แบบไฮบริด: ไฟล์ PDB แบบไฮบริดจะรวมข้อมูลการทดลองและการคำนวณเข้าด้วยกัน เพื่อให้การนำเสนอโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่ได้ครอบคลุมมากขึ้น โดยรวมข้อมูลการทดลอง เช่น ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนความละเอียดต่ำหรือข้อมูลการกระเจิงของรังสีเอกซ์มุมเล็ก (SAXS) เข้ากับแบบจำลองการคำนวณเพื่อสร้างโครงสร้างไฮบริดที่จับทั้งคุณลักษณะเชิงทดลองและที่คาดการณ์ไว้
• ไฟล์ PDB ที่ผูกกับลิแกนด์: ไฟล์ PDB ที่ผูกกับลิแกนด์มีโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนหรือโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น ยา โคแฟกเตอร์ หรือซับสเตรต ไฟล์เหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนและลิแกนด์ ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการจับกับยาและการออกแบบยาอย่างมีเหตุผล
• ไฟล์ Ensemble PDB: ไฟล์ Ensemble PDB แสดงถึงคอลเลกชันของโมเดลที่มีโครงสร้างคล้ายกัน ซึ่งจับความยืดหยุ่นหรือไดนามิกโดยธรรมชาติของโมเลกุลขนาดใหญ่ มักใช้เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ไดนามิกของโปรตีน หรือเพื่อแสดงสถานะการทำงานต่างๆ ของโมเลกุล

RCSB พีดีบี

RCSB PDB (ความร่วมมือด้านการวิจัยสำหรับธนาคารข้อมูลโปรตีนชีวสารสนเทศเชิงโครงสร้าง) เป็นแหล่งข้อมูลที่ได้รับการยอมรับและเชื่อถือได้อย่างกว้างขวางสำหรับการเข้าถึงและสำรวจข้อมูลโครงสร้าง 3 มิติของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยา เป็นที่เก็บข้อมูลหลักสำหรับข้อมูล PDB และทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการวิจัยชีววิทยาโครงสร้าง

ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติหลักและข้อมูลเกี่ยวกับ RCSB PDB:

• พื้นที่เก็บข้อมูล: ฐานข้อมูล RCSB PDB ทำหน้าที่เป็นพื้นที่เก็บข้อมูลสำหรับโครงสร้าง 3 มิติที่กำหนดโดยการทดลองของโปรตีน กรดนิวคลีอิก และส่วนประกอบที่ซับซ้อน มันเก็บคอลเลกชันไฟล์ PDB มากมาย ซึ่งประกอบด้วยพิกัดอะตอม ข้อมูลการทดลอง คำอธิบายประกอบ และข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

• ความร่วมมือระดับโลก: RCSB PDB เป็นความพยายามร่วมกันที่เกี่ยวข้องกับสถาบันหลายแห่ง รวมถึง Rutgers University, University of California, San Diego, University of California, San Francisco และ National Institute of Standards and Technology (NIST) การทำงานร่วมกันช่วยให้มั่นใจได้ถึงการบำรุงรักษา การดูแลจัดการ และการเข้าถึงฐานข้อมูล PDB อย่างต่อเนื่อง

• การเข้าถึงและอินเทอร์เฟซผู้ใช้: RCSB PDB มีเว็บอินเตอร์เฟสที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้ (www.rcsb.org) ซึ่งช่วยให้นักวิจัย นักวิทยาศาสตร์ และบุคคลทั่วไปสามารถค้นหา เรียกดู และเรียกค้นข้อมูลเชิงโครงสร้างได้ เว็บไซต์นำเสนอตัวเลือกการค้นหาที่หลากหลาย ความสามารถในการสืบค้นขั้นสูง และเครื่องมือสำหรับการแสดงภาพและการวิเคราะห์

• การรวมข้อมูลและการอ้างอิงโยง: RCSB PDB รวมข้อมูลจากแหล่งและฐานข้อมูลต่างๆ ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างเฉพาะได้ โดยจะอ้างอิงโยงฐานข้อมูลทางชีววิทยาอื่นๆ เช่น UniProt, Pfam, Gene Ontology และ PubMed ซึ่งให้มุมมองที่ครอบคลุมเกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างและการทำงานของโมเลกุลขนาดใหญ่

• เครื่องมือและทรัพยากร: เว็บไซต์ RCSB PDB มีเครื่องมือและทรัพยากรมากมายเพื่อสนับสนุนการวิเคราะห์โครงสร้างและการแสดงภาพ ซึ่งรวมถึงเครื่องมือดูระดับโมเลกุล เครื่องมือการจัดตำแหน่ง เครื่องมือค้นหาลำดับ และบริการตรวจสอบความถูกต้อง และอื่นๆ อีกมากมาย ทรัพยากรเหล่านี้อำนวยความสะดวกในการสำรวจและตีความข้อมูลโครงสร้าง

• การศึกษาและการประชาสัมพันธ์: RCSB PDB มุ่งมั่นที่จะส่งเสริมโครงการริเริ่มด้านการศึกษาและการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ เว็บไซต์มีแหล่งข้อมูลทางการศึกษา บทช่วยสอน และสื่อการสอนในชั้นเรียนเพื่อช่วยนักเรียน นักการศึกษา และประชาชนทั่วไปในการทำความเข้าใจโครงสร้างโมเลกุลและความสำคัญของโครงสร้างเหล่านี้

• การอัพเดตและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง: RCSB PDB ได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่องด้วยโครงสร้างใหม่เมื่อพร้อมใช้งาน ผ่านกระบวนการบำรุงรักษาและควบคุมคุณภาพอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและความสมบูรณ์ของข้อมูลที่จัดเก็บ นอกจากนี้ยังมีความพยายามในการปรับปรุงการสะสมข้อมูล การดูแลจัดการ และการบูรณาการเพื่อสนับสนุนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

RCSB PDB เป็นทรัพยากรที่ครอบคลุมที่ให้การเข้าถึงข้อมูลโครงสร้าง 3 มิติของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาแบบเปิด ภารกิจของบริษัทคือการอำนวยความสะดวกในการวิจัย ช่วยให้ค้นพบความรู้ และส่งเสริมความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ในสาขาชีววิทยาโครงสร้าง

ความสำคัญของฐานข้อมูล PDB

ฐานข้อมูล PDB ทำหน้าที่เป็นที่เก็บข้อมูลส่วนกลางสำหรับข้อมูลโครงสร้าง 3 มิติ ช่วยให้นักวิจัยได้รับข้อมูลมากมายและข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโลกแห่งโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ซับซ้อน นัยสำคัญสามารถสรุปได้ดังนี้

• ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้าง-ฟังก์ชัน: ฐานข้อมูล PDB ช่วยให้นักวิจัยค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีนและโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ ด้วยการศึกษาพิกัดอะตอม 3 มิติ นักวิจัยสามารถได้รับข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับกลไกที่เป็นรากฐานของกระบวนการทางชีววิทยาและการทำงานของเซลล์
• การค้นพบและการออกแบบยา: ฐานข้อมูล PDB ช่วยในการค้นพบและการออกแบบยาโดยการให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับตำแหน่งการจับของโปรตีนและปฏิกิริยาของพวกมันกับโมเลกุลขนาดเล็ก ความรู้นี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถพัฒนาสารรักษาโรคใหม่ๆ ที่มุ่งเป้าไปที่โปรตีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ
• การวิเคราะห์เปรียบเทียบและการศึกษาเชิงวิวัฒนาการ: ฐานข้อมูล PDB ช่วยให้สามารถวิเคราะห์เปรียบเทียบโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง อำนวยความสะดวกในการระบุลวดลายโครงสร้างที่ได้รับการอนุรักษ์และความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ ความรู้นี้ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างตระกูลโปรตีนต่างๆ และความหมายเชิงหน้าที่ของโปรตีนเหล่านั้น
• การตรวจสอบความถูกต้องและการควบคุมคุณภาพ: ความพร้อมใช้งานของฐานข้อมูล PDB ส่งเสริมความโปร่งใสและความเข้มงวดทางวิทยาศาสตร์ โดยอนุญาตให้มีการตรวจสอบความถูกต้องและตรวจสอบโครงสร้างที่เผยแพร่โดยอิสระ นักวิจัยสามารถอ้างอิงโยงและเปรียบเทียบแบบจำลองเชิงทดลองหรือแบบจำลองการคำนวณของตนเองกับโครงสร้างที่มีอยู่ เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ

องค์กรและเนื้อหาของฐานข้อมูล PDB:

ฐานข้อมูล PDB ได้รับการจัดระเบียบตามโครงสร้างแบบลำดับชั้น โดยแต่ละรายการจะแสดงโครงสร้าง 3 มิติที่เป็นเอกลักษณ์ ส่วนประกอบสำคัญของฐานข้อมูล PDB ได้แก่ :

• PDB ID และข้อมูลรายการ: แต่ละรายการในฐานข้อมูล PDB ได้รับการกำหนดตัวระบุเฉพาะที่เรียกว่า PDB ID ID นี้ใช้เพื่อเข้าถึงและอ้างอิงโครงสร้างเฉพาะภายในฐานข้อมูล ข้อมูลการเข้าร่วมประกอบด้วยรายละเอียดเกี่ยวกับวันที่สะสม ผู้เขียน เทคนิคการทดลองที่ใช้ และสิ่งพิมพ์ที่เกี่ยวข้อง
• พิกัดอะตอมและข้อมูลเมตา: แกนหลักของแต่ละรายการในฐานข้อมูล PDB คือส่วนพิกัดอะตอม ซึ่งให้ตำแหน่งเชิงพื้นที่ของทุกอะตอมในโมเลกุลขนาดใหญ่ ส่วนนี้มาพร้อมกับข้อมูลเมตา เช่น ปัจจัย B (ปัจจัยอุณหภูมิ) ค่าการเข้าใช้ และข้อมูลการทดลองเพิ่มเติม
• คำอธิบายประกอบเชิงฟังก์ชันและบริบททางชีวภาพ: ฐานข้อมูล PDB ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับบริบททางชีวภาพของแต่ละโครงสร้าง รวมถึงคำอธิบายประกอบเชิงฟังก์ชัน ลิแกนด์ ปัจจัยร่วม และคู่ที่มีปฏิสัมพันธ์ รายละเอียดดังกล่าวช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับบทบาทของโครงสร้างในกระบวนการทางชีววิทยา
• การบูรณาการข้อมูลและการอ้างอิงโยง: ฐานข้อมูล PDB ทำงานร่วมกับฐานข้อมูลทางชีววิทยาอื่นๆ ช่วยให้นักวิจัยสามารถเข้าถึงข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมได้ การอ้างอิงโยงไปยังฐานข้อมูล เช่น UniProt, Gene Ontology และ Enzyme Commission จะให้ข้อมูลที่ครอบคลุมแก่ผู้ใช้เกี่ยวกับลำดับโปรตีน คำอธิบายประกอบเชิงฟังก์ชัน และเอกสารที่เกี่ยวข้อง

การเข้าถึงและการใช้ฐานข้อมูล PDB:

นักวิจัยสามารถเข้าถึง ฐานข้อมูล PDB ได้ด้วยวิธีต่างๆ รวมถึงเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ (www.rcsb.org) ซึ่งมีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายสำหรับการค้นหา เรียกดู และเรียกค้นโครงสร้าง นอกจากนี้ เครื่องมือซอฟต์แวร์และทรัพยากรจำนวนมาก ทั้งบนเว็บและแบบสแตนด์อโลน ช่วยให้สามารถวิเคราะห์เชิงลึก การแสดงภาพ และการจัดการข้อมูล PDB ได้

เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถ:

• ค้นหาโครงสร้าง: ผู้ใช้สามารถค้นหาโครงสร้างเฉพาะตาม PDB ID คำสำคัญ ชื่อผู้แต่ง หรือลำดับความคล้ายคลึงกับโครงสร้างที่รู้จัก
• โครงสร้างภาพ: ซอฟต์แวร์สร้างภาพระดับโมเลกุลช่วยให้นักวิจัยแสดงภาพและสำรวจโครงสร้าง 3 มิติ ช่วยให้เข้าใจการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของอะตอม องค์ประกอบโครงสร้างทุติยภูมิ และปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนกับลิแกนด์ได้ดียิ่งขึ้น
• วิเคราะห์และเปรียบเทียบโครงสร้าง: เครื่องมือวิเคราะห์ต่างๆ ช่วยในการเปรียบเทียบและวิเคราะห์โครงสร้าง การระบุลวดลายที่อนุรักษ์ไว้ การตรวจจับความคล้ายคลึงกันของโครงสร้าง และการประเมินการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระหว่างสถานะต่างๆ ของโมเลกุลขนาดใหญ่
• ดึงข้อมูลสนับสนุน: นักวิจัยสามารถเข้าถึงข้อมูลการทดลองที่เกี่ยวข้อง สิ่งตีพิมพ์ และข้อมูลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างเฉพาะในฐานข้อมูล PDB

ฐานข้อมูล PDB ยังคงพัฒนาและขยายอย่างต่อเนื่อง ตามความก้าวหน้าในเทคนิคการทดลองและวิธีการคำนวณ เทคโนโลยีใหม่ เช่น กล้องจุลทรรศน์ไครโออิเล็กตรอน (ไครโอ-EM) และวิธีการทางชีววิทยาเชิงโครงสร้างเชิงบูรณาการ ส่งผลให้มีโครงสร้างที่มีความละเอียดสูงจำนวนมากขึ้นที่ถูกฝากไว้ในฐานข้อมูล PDB นอกจากนี้ ยังมีความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพการบูรณาการข้อมูล ปรับปรุงคุณภาพข้อมูล และอำนวยความสะดวกในการบูรณาการข้อมูลการทำงานและบริบทภายในฐานข้อมูล

ฐานข้อมูลธนาคารข้อมูลโปรตีน (PDB) ถือเป็นรากฐานสำคัญของชีววิทยาเชิงโครงสร้าง ช่วยให้นักวิจัยได้รวบรวมคอลเลกชันโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ 3 มิติที่กำหนดโดยการทดลองจำนวนมาก ฐานข้อมูล PDB ช่วยกระตุ้นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ อำนวยความสะดวกในการพัฒนายา และส่งเสริมการทำงานร่วมกันระหว่างนักวิจัยทั่วโลก ด้วยข้อมูลที่มั่งคั่งและความสามารถในการอ้างอิงโยง ในขณะที่สาขาชีววิทยาโครงสร้างก้าวหน้า ฐานข้อมูล PDB ยังคงเป็นทรัพยากรที่ขาดไม่ได้ ไขความลับของโครงสร้างโมเลกุล และเร่งให้เกิดความก้าวหน้าในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ต่างๆ

เปิดไฟล์ พีดีบี ได้อย่างไร

หากต้องการเปิดไฟล์ PDB คุณสามารถใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์ต่างๆ และโปรแกรมดูที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการแสดงภาพและการวิเคราะห์ระดับโมเลกุล ต่อไปนี้คือตัวเลือกบางส่วนที่ใช้กันทั่วไป:

• ไพโมล: PyMOL เป็นซอฟต์แวร์สร้างภาพโมเลกุลยอดนิยมที่ให้คุณเปิดและวิเคราะห์ไฟล์ PDB มันมีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายพร้อมคุณสมบัติมากมายสำหรับการแสดงภาพและการจัดการโครงสร้างโมเลกุล PyMOL มีให้บริการทั้งในรูปแบบโอเพ่นซอร์สและเชิงพาณิชย์

• คิเมร่า: UCSF Chimera เป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแสดงภาพและวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุล รองรับไฟล์ได้หลากหลายรูปแบบ รวมถึงไฟล์ PDB Chimera มีชุดเครื่องมือที่ครอบคลุมสำหรับกราฟิกโมเลกุล การสร้างแบบจำลอง และการสำรวจโมเลกุลขนาดใหญ่แบบโต้ตอบ

• VMD (พลวัตโมเลกุลเชิงภาพ): VMD เป็นซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองและจำลองระดับโมเลกุลที่รองรับไฟล์ PDB ในรูปแบบอื่นๆ มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการศึกษาระบบชีวโมเลกุลและการจำลองพลวัตของโมเลกุล VMD นำเสนอความสามารถในการแสดงภาพขั้นสูงและเครื่องมือวิเคราะห์

• จโมล: Jmol เป็นโปรแกรมดูโมเลกุลที่ใช้ Java แบบโอเพ่นซอร์สซึ่งสามารถเปิดไฟล์ PDB ได้ ช่วยให้แสดงภาพโครงสร้างโมเลกุลแบบโต้ตอบได้ และมีคุณสมบัติสำหรับการซูม การหมุน และการวัดระยะทาง Jmol สามารถใช้เป็นแอปพลิเคชันแบบสแตนด์อโลนหรือฝังลงในเว็บไซต์ได้

• UCSF ไคเมร่าเอ็กซ์: ChimeraX คือโปรแกรมสร้างภาพโมเลกุลเจเนอเรชันถัดไปที่พัฒนาโดยทีมเดียวกับ Chimera โดยมอบอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่ได้รับการปรับปรุง ความสามารถในการแสดงภาพที่ได้รับการปรับปรุง และการรองรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ChimeraX สามารถเปิดไฟล์ PDB และมีเครื่องมือขั้นสูงสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างและการแสดงภาพ

• ไบโอเวีย ดิสคัฟเวอรี่ สตูดิโอ: Biovia Discovery Studio เป็นชุดเครื่องมือการสร้างแบบจำลองและการจำลองที่ครอบคลุมซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยอณูชีววิทยา รองรับการเปิดและวิเคราะห์ไฟล์ PDB และมีความสามารถในการสร้างแบบจำลองและวิเคราะห์โมเลกุลที่หลากหลาย

บทสรุป:

ความหลากหลายของไฟล์ PDB ตั้งแต่โครงสร้างการทดลองไปจนถึงแบบจำลองที่คาดการณ์ นำเสนอความรู้ที่หลากหลายสำหรับนักวิจัยในสาขาชีววิทยาโครงสร้าง ไม่ว่าจะได้มาจากเทคนิคการทดลองหรือวิธีคำนวณ ไฟล์เหล่านี้จะเป็นรากฐานสำหรับการศึกษาโครงสร้างโปรตีน อธิบายกลไกการทำงาน และอำนวยความสะดวกในความพยายามในการค้นคว้ายา ความพร้อมใช้งานและการใช้งานไฟล์ PDB ประเภทต่างๆ มีส่วนช่วยในการพัฒนาชีววิทยาเชิงโครงสร้าง และมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ต่างๆ