L’archivio PDB è un deposito di coordinate atomiche e altre informazioni che descrivono proteine e altre importanti macromolecole biologiche. I biologi strutturali usano metodi come la cristallografia a raggi X, la spettroscopia NMR e la crio-elettronimicroscopia per determinare la posizione di ogni atomo rispetto ad ogni altro nella molecola, quindi depositano queste informazioni, che sono poi annotate e rilasciate pubblicamente nell’archivio dal wwPDB.
Il PDB in costante crescita è un riflesso della ricerca che sta avvenendo nei laboratori di tutto il mondo. Questo può rendere eccitante e stimolante l’uso del database nella ricerca e nell’educazione. Le strutture sono disponibili per molte delle proteine e degli acidi nucleici coinvolti nei processi centrali della vita, così si può andare all’archivio PDB per trovare strutture per ribosomi, oncogeni, bersagli di farmaci e persino interi virus. Tuttavia, può essere una sfida trovare le informazioni di cui hai bisogno, dato che il PDB archivia così tante strutture diverse. Troverete spesso strutture multiple per una data molecola, o strutture parziali, o strutture che sono state modificate o inattivate dalla loro forma nativa.
Guide to Understanding PDB Data è progettato per aiutarvi a iniziare a tracciare un percorso attraverso questo materiale, e aiutarvi ad evitare alcune insidie comuni. Questi capitoli sono intrecciati tra loro. Per iniziare, seleziona un argomento dal menu di destra, o seleziona un argomento da sotto:
- Dati PDB
Le informazioni primarie memorizzate nell’archivio PDB consistono in file di coordinate per molecole biologiche. Questi file elencano gli atomi in ogni proteina e la loro posizione nello spazio 3D. Questi file sono disponibili in diversi formati (PDB, mmCIF, XML). Un tipico file formattato PDB include una grande sezione “header” di testo che riassume la proteina, informazioni di citazione e i dettagli della soluzione della struttura, seguita dalla sequenza e una lunga lista di atomi e le loro coordinate. L’archivio contiene anche le osservazioni sperimentali che sono usate per determinare queste coordinate atomiche.
- Visualizzare le strutture
Mentre è possibile visualizzare i file PDB direttamente usando un editor di testo, spesso è più utile usare un programma di navigazione o visualizzazione per guardarli. Strumenti online, come quelli sul sito web RCSB PDB, permettono di cercare ed esplorare le informazioni sotto l’intestazione del PDB, incluse le informazioni sui metodi sperimentali e sulla chimica e biologia della proteina. Una volta che hai trovato le voci del PDB che ti interessano, puoi usare programmi di visualizzazione che ti permettono di leggere il file PDB, visualizzare la struttura della proteina sul tuo computer e creare immagini personalizzate.Questi programmi spesso includono anche strumenti di analisi che ti permettono di misurare distanze e angoli di legame, e identificare caratteristiche strutturali interessanti.
- Lettura dei file di coordinate
Quando inizi ad esplorare le strutture nell’archivio PDB, dovrai sapere alcune cose sui file di coordinate. In una voce tipica, troverete una miscela diversificata di molecole biologiche, piccole molecole, ioni e acqua. Spesso, potete usare i nomi e gli ID delle catene per aiutarvi a distinguerli. Nelle strutture determinate dalla cristallografia, gli atomi sono annotati con fattori di temperatura che descrivono la loro vibrazione e occupazioni che mostrano se sono visti in diverse conformazioni. Le strutture NMR spesso includono diversi modelli della molecola.
- Potenziali sfide
Potresti imbatterti in diverse sfide mentre esplori l’archivio PDB. Per esempio, molte strutture, in particolare quelle determinate dalla cristallografia, includono solo informazioni su parte dell’assemblaggio biologico funzionale. Fortunatamente il PDB può aiutare in questo senso. Inoltre, molte voci del PDB mancano di porzioni della molecola che non sono state osservate nell’esperimento. Queste includono strutture che includono solo posizioni di carbonio alfa, strutture con loop mancanti, strutture di domini individuali, o subunità da una molecola più grande. Inoltre, la maggior parte delle voci della struttura cristallografica non hanno informazioni sugli atomi di idrogeno.
Tranne dove indicato, questa caratteristica è scritta e illustrata da David S. Goodsell.