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"RCSBProteinDataBank" (服务连接)

"RCSBProteinDataBank" (服务连接)

用 Wolfram 语言连接到 RCSB 蛋白质数据库 (RCSB Protein Data Bank, RCSB PDB) API 以查询大量有关生物分子结构及其特性的数据.

连接与认证

ServiceConnect["RCSBProteinDataBank"] 创建与 RCSB Protein Data Bank API 的连接. 如果可以找到之前保存的连接，则使用该连接；否则，将发起新的身份认证请求.

请求

ServiceExecute["RCSBProteinDataBank","request",params] 使用参数 params 向 RCSB Protein Data Bank API 发送请求. 下面给出了可能的请求.

BioMolecule 的结构

"BioMolecule" — 从 RCSB Protein Data Bank 获取 BioMolecule 的结构

参数：
  • "PDBStructureID"NonePDB 结构的 ID
    "AssemblyNumber"None参考结构的生物组装体

    • 数据

    "EntryData" — 从 RCSB Protein Data Bank 获取结构文件中的相关数据作为 Dataset

    参数：
  • "PDBStructureID"NonePDB 结构的 ID

    • "ChemicalComponentData" — 获取 RCSB Protein Data Bank 中的残基的相关信息

    参数：
  • "ComponentID"None残基的化学 ID

    • PDB ID

    "TextSearch" — 通过简单的文本查询从 RCSB PDB 获取相关的 PDB ID

    参数：
  • "Query"None搜索查询
    "StartIndex"1输出结构的起始索引
    MaxItems10输出结构的总数

    • "SequenceSearch" — 提供 BioSequence，从 RCSB PDB 获取相关的 PDB ID

    参数：
  • "BioSequence"None要搜索的序列
    "MinimumOverlapFraction"None两个序列之间的最小重叠比例
    "StartIndex"1输出结构的起始索引
    MaxItems10输出结构的总数

    • "SimilarStructures" — 通过提供参考 PDB ID 或 BioMolecule，从 RCSB PDB 通过结构搜索获取相关 PDB ID.

    参数：
  • "PDBStructureID"None参考结构的 PDB ID
  • "BioMolecule"None参考 BioMolecule
  • "AssemblyNumber"1参考结构的生物组装体
  • "ShapeMatchCriteria""Strict"形状如何匹配
  • "StartIndex"1输出结构的起始索引
  • MaxItems10输出结构的总数

    • "SequenceMotifSearch" — 通过搜索序列基序从 RCSB PDB 获取相关的 PDB ID

    参数：
  • "Motif"None要搜索的基序；可以是字符串或 BioSequence 对象
    "PatternType"None输入基序的类型
    "SequenceType"None序列基序的类型
    "StartIndex"1输出结构的起始索引
    MaxItems10输出结构的总数

    • 参数的详细信息

    在 "SimilarStructures" 请求中，"ShapeMatchCriteria" 的可能值包括：
  • "Strict"参考结构的严格匹配
    "Relaxed"参考结构的宽松匹配
    • 请求 "SequenceMotifSearch" 中 "PatternType" 可取的值包括：
  • "Simple"简单表达式
    "Regex"普通表达式
    "Prosite"Prosite 表达式
    • 请求 "SequenceMotifSearch" 中 "SequenceType" 可取的值包括：
  • "Protein"蛋白质序列
    "DNA"DNA 序列
    "RNA"RNA 序列
    • 当请求 "SequenceMotifSearch" 中的 "Motif" 的值为字符串时，取决于 "PatternType"，将使用以下约定：
  • "X"蛋白质、DNA或RNA的任意单字母编码
    "{P}"除 "P" ("Pro") 外的任意氨基酸
    "[ST]"S" ("Ser") 或 "T" ("Thr")
    "X(2)"与 "XX" 相同
    "X(2,4)""XX"，或 "XXX"，或 "XXXX"
    "C-{S}-C-X(2)-[LIVMYFWC]""Prosite" 格式示例
    "C{S}CXX[LIVMYFWC]""Regex" 格式示例
    "CXCXXL""Simple" 格式示例

    • 范例

    打开所有单元 关闭所有单元

    基本范例  (2)

    创建新的连接：

    通过 ExternalIdentifier 提供 PDB ID，获取 BioMolecule 对象：

    将 BioMolecule 可视化：

    通过提供 "AssemblyNumber" 来获取特定的生物组件：

    将 BioMolecule 可视化

    范围  (6)

    获取结构文件中的数据：

    获取 RCSB PDB 中的分子的相关信息：

    通过简单的文本查询从 RCSB PDB 搜索结构：

    可视化其中一个结构：

    用"StartIndex" 和 MaxItems 参数获取特定数量的结构：

    "BioSequence" 也可以是 "RNA" 或 "DNA"：

    将结构可视化：

    搜索 "DNA "序列：

    将结构可视化：

    搜索与输入结构相似的蛋白质结构. 此处通过提供 "PDBStructureID"，在 RCSB PDB 中检索与人类 KRAS G12C 突变体相似的结构。默认情况下，输出结果的第一个元素为输入结构本身：

    可视化前五种结构，观察它们的相似之处：

    也可通过 "Assembly" 参数指定生物组装体编号（如下所示）。默认情况下，"AssemblyNumber" 设置为 1。以下示例演示如何搜索与骆驼单域 VH 抗体片段生物组装体 2 相似的结构：

    您也可以使用 "BioMolecule" 作为输入进行结构搜索。在此示例中，我们从 ESM Metagenomic Atlas 中的一个结构出发，在 RCSB 蛋白质结构数据库 (RCSB Protein Data Bank) 中查找相关结构：

    搜索包含锌指序列基序的结构：

    可视化搜索结果中的第一个结构，其中锌离子以紫色显示：

    "Motif" 也可以接受 BioSequence：

    您也可以搜索 "DNA" 或 "RNA" 基序：

    可视化搜索结果中的第一个结构：

    通过 RNA 序列基序进行搜索：

    可视化搜索结果中的第一个结构：

    巧妙范例  (1)

    用 BioSequence 从 RCSB PDB 搜索结构：

    第一个结构的 BioSequence：

    将此序列与参考序列比对：

    用 SmithWatermanSimilarity 将输入序列与类似结构进行比较：

    两个序列之间几乎有 99% 的重叠.