Het PDB-archief is een opslagplaats van atoomcoördinaten en andere informatie die eiwitten en andere belangrijke biologische macromoleculen beschrijft. Structuurbiologen gebruiken methoden zoals röntgenkristallografie, NMR-spectroscopie en cryo-elektronenmicroscopie om de plaats van elk atoom ten opzichte van elkaar in het molecuul te bepalen. Vervolgens deponeren zij deze informatie, die vervolgens wordt geannoteerd en openbaar gemaakt in het archief door het wwPDB.
Het voortdurend groeiende PDB is een afspiegeling van het onderzoek dat plaatsvindt in laboratoria over de hele wereld. Dit kan het zowel opwindend als uitdagend maken om de database te gebruiken voor onderzoek en onderwijs. Structuren zijn beschikbaar voor veel van de eiwitten en nucleïnezuren die betrokken zijn bij de centrale processen van het leven, dus je kunt naar het PDB-archief gaan om structuren te vinden voor ribosomen, oncogenen, drug targets, en zelfs hele virussen. Het kan echter een uitdaging zijn om de informatie te vinden die u nodig hebt, omdat het PDB zo veel verschillende structuren archiveert. Vaak vindt u meerdere structuren voor een bepaald molecuul, of gedeeltelijke structuren, of structuren die zijn gewijzigd of geïnactiveerd van hun oorspronkelijke vorm.
Guide voor het begrijpen van PDB-gegevens is ontworpen om u op weg te helpen met het in kaart brengen van een pad door dit materiaal, en u te helpen een paar veel voorkomende valkuilen te vermijden. Deze hoofdstukken zijn met elkaar verweven. Selecteer om te beginnen een onderwerp in het menu rechts, of selecteer een onderwerp van hieronder:
- PDB Data
De primaire informatie die is opgeslagen in het PDB archief bestaat uit coördinatenbestanden voor biologische moleculen. Deze bestanden bevatten een lijst van de atomen in elk eiwit, en hun 3D-locatie in de ruimte. Deze bestanden zijn beschikbaar in verschillende formaten (PDB, mmCIF, XML). Een typisch PDB-bestand bevat een grote “header” met een samenvatting van het eiwit, citatie-informatie en de details van de structuuroplossing, gevolgd door de sequentie en een lange lijst van de atomen en hun coördinaten. Het archief bevat ook de experimentele waarnemingen die zijn gebruikt om deze atoomcoördinaten te bepalen.
- Visualiseren van Structuren
Hoewel u PDB bestanden direct kunt bekijken met behulp van een tekst editor, is het vaak het handigst om een blader- of visualisatie programma te gebruiken om ze te bekijken. Met online tools, zoals die op de RCSB PDB website, kan je de informatie onder de PDB header doorzoeken en verkennen, inclusief informatie over experimentele methodes en de chemie en biologie van het eiwit. Als u eenmaal de PDB-ingangen hebt gevonden waarin u geïnteresseerd bent, kunt u visualisatieprogramma’s gebruiken waarmee u in het PDB-bestand kunt lezen, de eiwitstructuur op uw computer kunt weergeven en er eigen afbeeldingen van kunt maken. Deze programma’s bevatten ook vaak analysegereedschappen waarmee u afstanden en bindingshoeken kunt meten en interessante structuurkenmerken kunt identificeren.
- Coördinatenbestanden lezen
Wanneer u de structuren in het PDB-archief gaat onderzoeken, moet u een paar dingen weten over de coördinatenbestanden. In een typische entry vindt u een divers mengsel van biologische moleculen, kleine moleculen, ionen, en water. Vaak kunt u de namen en de keten-ID’s gebruiken om deze te helpen sorteren. In kristallografisch bepaalde structuren worden atomen geannoteerd met temperatuurfactoren die hun trillingen beschrijven en met bezettingsgraden die aangeven of ze in verschillende conformaties voorkomen. NMR structuren bevatten vaak verschillende modellen van het molecuul.
- Mogelijke Uitdagingen
U kunt op verschillende uitdagingen stuiten als u het PDB archief verkent. Zo bevatten veel structuren, met name die welke door kristallografie zijn bepaald, slechts informatie over een deel van de functionele biologische assemblage. Gelukkig kan het PDB hierbij helpen. Ook ontbreken in veel PDB-gegevens delen van het molecuul die in het experiment niet zijn waargenomen. Hiertoe behoren structuren die alleen alfa-koolstofposities bevatten, structuren met ontbrekende lussen, structuren van afzonderlijke domeinen, of subeenheden van een groter molecuul. Bovendien hebben de meeste kristallografische structuuringangen geen informatie over waterstofatomen.
Behalve waar vermeld, is dit artikel geschreven en geïllustreerd door David S. Goodsell.