① 蛋白質結構的結構測定
專門存儲蛋白質和核酸分子結構的蛋白質資料庫中,接近90%的蛋白質結構是用X射線晶體學的方法測定的。X射線晶體學可以通過測定蛋白質分子在晶體中電子密度的空間分布,在一定解析度下解析蛋白質中所有原子的三維坐標。大約9%的已知蛋白結構是通過核磁共振技術來測定的。該技術還可用於測定蛋白質的二級結構。除了核磁共振以外,還有一些生物化學技術被用於測定二級結構,包括圓二色譜。冷凍電子顯微技術是近年來興起的一種獲得低解析度(低於5埃)蛋白質結構的方法,該方法最大的優點是適用於大型蛋白質復合物(如病毒外殼、核糖體和類澱粉蛋白纖維)的結構測定;並且在一些情況下也可獲得較高解析度的結構,如具有高對稱性的病毒外殼和膜蛋白二維晶體。 解析不同解析度的蛋白質結構中可能出現的問題(X射線晶體學)解析度(埃) 結構中可能出現的問題 >4.0 單個原子坐標無意義 3.0 - 4.0 整體折疊可能是正確的,但很可能有錯誤存在。很多側鏈擺放位置不正確。 2.5 - 3.0 整體折疊基本是正確的,除了位於結構表面的一些環狀結構可能沒有正確建模。長側鏈的極性殘基(Lys、Glu、Gln等)和小側鏈殘基(Ser、Val、Thr等)的側鏈擺放位置有可能不正確。 2.0 - 2.5 與2.5 - 3.0類似,只是出現錯誤的情況更少。可以明顯觀察到水分子和小配基。 1.5 - 2.0 側鏈擺放位置基本無誤,甚至一些小的錯誤也可以被檢測到。整體折疊,包括位於結構表面的環狀結構,基本不可能出現錯誤。 0.5 - 1.5 在這一解析度下,一般不會有結構錯誤。側鏈異構體庫和立體幾何研究都是利用這一解析度范圍內的結構來進行的。 近年來,隨著結構基因組學的興起,大量的蛋白質結構獲得了測定,為研究蛋白質的作用機理提供了重要的結構信息。