使用同源建模预测蛋白质结构

什么是蛋白质？

蛋白质是大的生物分子，负责执行生物体细胞内的大部分功能，包括对刺激作出反应、作为其他反应的催化剂、将分子从一个地方运输到另一个地方以及执行细胞信号传导。就像 DNA 序列一样，蛋白质序列是一串分子，但与 DNA 序列不同的是，有20种不同的称为氨基酸的分子构成了蛋白质序列。
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蛋白质结构

每个1D 蛋白质序列串都折叠成3D 结构。这些 3D 蛋白质结构决定了蛋白质如何响应各种环境以及它与哪些其他分子相互作用，因此对于蛋白质执行其功能的能力至关重要。蛋白质的 3D 结构是通过提供蛋白质中每个原子在3D 空间中的坐标 (xyz)来描述的。

确定蛋白质结构

可以使用X 射线晶体学和核磁共振 (NMR)等实验程序确定蛋白质结构。
然而，这些技术缓慢且繁琐，并且不能应用于所有蛋白质。因此，高通量计算方法用于从序列预测蛋白质的 3D 结构。

同源建模

蛋白质结构预测最流行的计算方法之一是同源建模。

同源建模利用蛋白质结构的进化保守性来预测蛋白质的 3D 结构。从相同的共同祖先（同源性）进化而来的两种蛋白质往往具有相似的 3D 结构。

在同源建模中，这种蛋白质结构保守性的特性用于预测新发现的蛋白质序列的结构，这些蛋白质序列的结构无法使用传统的实验方法解析。

其主要思想是根据蛋白质序列数据库搜索未知结构的蛋白质序列，其中所有蛋白质的结构在实验上都是