同源建模（homology modeling）是2018年公布的生物物理學名詞。
基本介紹
- 中文名：同源建模
- 外文名：homology modeling
- 所屬學科：生物物理學
- 公布時間：2018年
- 屬性：生物物理學名詞
定義,出處,
相關詞條
- 同源建模
同源建模是通過比對目標蛋白與已知結構模板的序列相似性，構建三維結構模型的生物物理學方法。其核心流程包括模板搜尋、序列比對、骨架構建和側鏈最佳化等步驟，當目標與模板序列同源性超過30%時預測精度顯著提升。該方法在分子對接研究...
- 同源模建
同源模建是通過已知模板蛋白的三維結構預測目標蛋白三維結構的計算技術，其原理基於進化過程中同源蛋白結構的高度保守性。核心流程包含模板選擇與序列比對、模型構建、結構最佳化及模型評估三大步驟，其中序列相似度直接影響建模質量——當目標-模板序列同源性高於50%時模型可靠性較高，低於30%可能產生主鏈摺疊錯誤。該技術廣泛...
- 發育同源蛋白
尋找遠程同源蛋白質是一項困難的任務，處理這項任務的技術稱為“線索（THREADING）技術”。對於一個未知結構的蛋白質，僅當我們找不到等同序列大於25%的已知結構的同源蛋白質時，才通過線索技術尋找已知結構的遠程同源蛋白質，進而預測其結構。找到一個遠程同源蛋白質後，就可以利用遠程同源建模方法來建立蛋白質的結構...
- 蛋白質三級結構預測
同源建模法：需模板序列等同度超過30%，通過動態規划算法完成序列-結構比對並構建骨架模型 歸范法（摺疊識別法）：採用分支定界法匹配未知序列與摺疊子資料庫 從頭預測法：基於能量函式最小化原理，依賴精確的原子間作用力模型或統計偽能量函式最佳化構象 技術實現路徑 現代預測算法普遍採用以下技術框架：特徵編碼：整合PSSM...
- 蛋白質結構預測(通過計算模型預測蛋白質三維結構的科學方法)
同源建模：當目標序列存在同源模板（序列相似度≥30%）時，通過序列比對構建初始模型，採用MODELLER等工具進行結構疊合最佳化。其預測精度隨同源度提升顯著，70%同源度下模型可直接用於分子對接研究。深度學習模型：AlphaFold系列採用Evoformer模組處理多序列聯配信息，通過注意力機制生成殘基對表征，最終經結構模組輸出原子坐標 ...
- 生物信息學(2010年科學出版社出版的圖書)
同源建模用於尋找具有高度相似性的蛋白質結構（超過30%胺基酸相同），後者則用於比較進化族中不同的蛋白質結構。然而，蛋白結構預測研究現狀還遠遠不能滿足實際需要。基因識別分析 基因識別的基本問題是給定基因組序列後，正確識別基因的範圍和在基因組序列中的精確位置。非編碼區由內含子組成（introns），一般在形成蛋白...
- DISCOVERY STUDIO
DS目前的主要功能包括：蛋白質的表征（包括蛋白-蛋白相互作用）、同源建模、分子力學計算和分子動力學模擬、基於結構藥物設計工具（包括配體-蛋白質相互作用、全新藥物設計和分子對接）、基於小分子的藥物設計工具（包括定量構效關係、藥效團、資料庫篩選、ADMET）和組合庫的設計與分析等。DS可以套用於生命科學以下研究領域...
- 蛋白質分子模擬
同源建模：利用已知結構的同源蛋白進行模板匹配 反向摺疊：將目標序列映射到已知結構資料庫 從頭計算：僅依靠物理化學原理構建構象 改造層次劃分 在工程化改造的三大層級中，"大改"層級與詞條定義完全契合：功能域重組：將不同蛋白的結構域進行組合 全新催化位點：運用量子力學設計非天然活性中心 拓撲結構重構：改變蛋白質...
- β桶狀結構
通過SWISS-MODEL同源建模構建的β桶狀結構模型中，88.2%胺基酸殘基位於拉式構象分析的有利區域，且Verify 3D檢驗顯示全部胺基酸平均評分≥0.2，驗證了該拓撲模型的結構合理性。三維結構顯示由11條反平行的β鏈摺疊形成不完整桶狀構型，桶記憶體在疏水腔，二級結構以無規則捲曲（46.26%）和β 摺疊（25.7%）為主導。功...
- SYBYL
該軟體採用模組化架構：基礎平台支持分子構建與力學計算；藥物設計模組包含FlexX柔性對接和LeapFrog從頭設計工具；結構生物學模組涵蓋蛋白質同源建模與核酸模擬，其中DYANA可實現核磁共振數據向三維結構的轉化驗證；組合化學工具用於分子庫設計與最佳化；信息學組件集成生物/化學資料庫管理。系統通過SPL腳本語言和SLN符號語言增強...
- 蛋白質結構預測實驗指南
全書系統梳理同源建模、摺疊模式識別、分子對接等核心方法，涵蓋二級結構預測、蛋白質-複合物模擬及分子動力學計算等實操流程。通過SWISS-MODEL、Discovery Studio等軟體實例演示參考蛋白搜尋、序列比對及模型構建等關鍵技術。附錄收錄相關網路資源供實驗者擴展工具選擇與數據獲取。書中所述方法被套用於G蛋白偶聯受體結構解析及...
- 麥可·萊維特(2013年諾貝爾化學獎獲得者、美國史丹福大學終身教授...
麥可·萊維特專注於同源建模中最困難的問題：細化近天然結構，使其更精確地像蛋白質的實際天然結構。麥可·萊維特還關注了所有蛋白質序列的一般相似性，這些序列是由它們從共同祖先序列進化而來的，如何影響蛋白質宇宙的性質。最後，專注於大分子複合物（如RNA聚合酶和哺乳動物伴侶蛋白）的介尺度建模。 在這項工作中，麥可·萊
- 劉欣(遼寧師範大學城市與環境學院環境實驗室主任)
為深入研究該酶的作用機理，以同源建模方法建立壬基酚聚氧乙烯醚脫氫酶的3維結構模型並推定催化活性中心域；採用定點突變的基因工程手段，用停-流(stopped-flow) 分析方法檢測輔基FAD的氧化還原態來確定參與催化底物脫氫的胺基酸殘基（N507）以及催化FAD與電子受體間電子和質子傳遞的殘基(H465)，本工作首次對GMC氧化還原...
- 生物軟體選擇與使用指南
《生物軟體選擇與使用指南》主要內容包括：生物軟體選擇指南、綜合序列分析、用BLAST進行序列相似形搜尋、用Clustal（X/W）進行多序列比對、進化樹構建、序列格式轉換、序列信息遞交、引物設計、質粒繪圖、用ANTHEPROT進行蛋白質序列分析、用同源建模伺服器SWISS-MODEL進行蛋白質三維結構預測、蛋白質結構比對、用RasMol/Py...
- 定向進化
儘管隨機進化策略十分有效，但仍存在突變文庫大、陽性突變少、難以篩選等問題．半理性進化(semi-rational evolution)策略則藉助了生物信息學方法，在分析大量的蛋白質序列比對信息，二級結構數據，甚或是在同源建模得到目的蛋白三維空間構象的基礎上更有針對性地對蛋白質進行改造，不但提高了陽性突變率，而且大大縮小了突變...
- 乙醯乳糖胺重複結構
乙醯乳糖胺重複結構是糖基化修飾中O-糖鏈合成的關鍵組成部分，由多肽:N-乙醯氨基半乳糖轉移酶（GalNAcT2）催化形成。該酶屬於糖基轉移酶家族，其活性與腫瘤發生髮展相關。研究通過SWISS-MODEL伺服器對GalNAcT2進行同源建模，預測其催化區包含三個結構域，並通過酵母雙雜交技術構建了pGADT7-T2系列載體以驗證功能。實驗...
- 生物信息學套用技術
通過同源建模、動力學模擬等方法解析結構生物學，並整合Origin數據分析、Reference Manager文獻管理等工具操作指南，形成理論與實驗結合的實用路徑。內容簡介 《生物信息學套用技術》從生物大分子轉化成生物數據（殘基序列、原子坐標等）過程開始，介紹了生物信息數據及其存放的格式、資料庫的分析工具與檢索策略；結合當前生物...
- 結構生物信息學
全書共29章，圍繞蛋白質、核酸等生物大分子展開論述：前半部分解析結構測定技術（如X射線衍射、核磁共振）、結構資料庫（PDB、SCOP）構建及結構比對方法；後半部分聚焦結構域識別、分子相互作用模擬、藥物靶標篩選等套用場景，詳述同源建模與從頭預測等結構預測技術，並追蹤CASP/CAFASP實驗進展。最終章延伸至結構基因組...
- 噬菌體T3
該噬菌體通過尾絲與尾釘吸附宿主細胞表面的特異位點，穿入機制與其他噬菌體類似。其尾絲頂端遠端環結構為宿主決定域，可與宿主細菌表面LPS（脂多糖）特異性結合。研究表明，通過同源建模設計尾絲突變可改變宿主範圍，工程化改造的T3噬菌體能夠抑制抗生素耐藥菌株的生長。內含線狀雙鏈DNA,約1111毫微米長,80毫微米寬。通...
- 江經緯
蛋白結構預測：套用同源建模技術解析未結晶靶點的三維結構 研究成果 胰腺癌治療：2022年提出藥物再利用策略，篩選出具有治療潛力的候選藥物 PD-1抑制劑開發：參與研發的小分子化合物於2021年獲得專利授權，可用於免疫治療藥物開發 VSIG8抑制劑：2025年公開的新型小分子化合物L557-0155，實驗證實可促進抗腫瘤細胞因子釋放...
- 聯配
結構預測：PSI-BLAST生成的PSSM矩陣可最佳化同源建模模板選擇，提升預測準確度 算法最佳化方向 現有聯配方法面臨三重挑戰：計算複雜度：雙序列聯配時間複雜度$O(nm)$，三條序列升至$O(n^3)$，多序列啟發式算法可能丟失10%-15%最優解 參數敏感性：BLOSUM62矩陣對遠緣序列（%相似度）比對準確度下降12%-18% 大規模...
- 蛋白質結構模擬與設計
4 3 2蛋白質結構的同源建模50 4 3 3同源建模實例53 4 4蛋白質四級結構預測56 4 5結束語57 參考文獻57 第5章蛋白質結構模擬在蛋白研究中的套用實例59 5 1引言59 5 2蛋白質結構的預測60 5 3分子對接61 5 4蛋白結構預測與分子對接在生物研究中的套用64 5 5分子動力學模擬在蛋白結構變化中的套用67 5 5...
- 基於蛋白DNA相互作用的基因調控預測
本課題針對基因調控轉錄步驟的蛋白質與DNA結合的關鍵問題，以三維結構中分子相互作用勢為基礎，整合其他現有的轉錄因子結合位點（TFBS）預測方法，進行以下研究：建立基於蛋白質-DNA三維複合結構的相互作用勢能分析方法；建立套用三維結構的TFBS預測方法；以同源建模方式預測轉錄因子與DNA複合結構；整合其他已有方法，建立高...
- 研究ESCRT系統對真菌致病性的分子基礎
再次，基於已經報導的啤酒酵母Vps4的晶體結構，通過同源建模建立了白色念珠菌的Vps4結構模型，並基於首次對Vps4進行虛擬篩選。經過使用20萬個小分子的篩選，預測了諾乾潛在的小分子抑制劑，目前正在通過實驗驗證其對Vps4以及菌絲生長的抑制效果。此外，由於全長Vps4的結構對於理解Vps4蛋白的功能有關鍵意義而其三維...
- 王寶維(青島農業大學食品科學與工程學院院長)
五龍鵝MHC Class I基因克隆及同源建模研究 遺傳 通訊作者 2006 28（9） 1087～1092 五龍鵝早期血漿總蛋白質消長規律與成分研究 中國畜牧獸醫 通訊作者 2006 33(12) 14－16 畜牧法為我國畜牧業可持續發展開通了綠色通道 中國畜牧獸醫 1 2006 20 52 苜蓿結構日糧對鵝血漿酶活性的影響 瀋陽農業大學學報 1 2006 ...
- 植物新型萜類合成酶基因的功能和進化
然後利用酶活分析，蛋白同源建模，點突變及氣質聯用等方法，進行mTPS基因的生化和生物學功能分析。最後通過比較基因組學和分子進化方法提出mTPS基因的功能和進化。mTPS基因的發現，為探索TPS的生理生化功能的多樣性及進化起源的多元性提供了理論依據。結題摘要 萜類是植物次生代謝物中種類最多的一類，它們具有重要的生理...
- 擬南芥AtNHX5和AtNHX6調節液胞融合的功能及機理
我們以大腸桿菌EcNhaA的晶體結構為模板，採用同源建模方法，建立胡楊PeNHX3的三維結構。我們採用結構域轉換(Domain-switch)技術，通過酵母異源表達和擬南芥轉基因分析，驗證了PeNHX3的TM11對於Na+和 Li+轉運活力的必要性。通過分析AtNHX5和AtNHX6對SNARE複合物的調節作用，我們研究了AtNHX5和AtNHX6對液胞融合的調節功能...
- 蘇雲金芽孢桿菌Cry1類毒素免疫廣譜檢測技術研究
採用正負篩選方法，成功獲得6株具有Cry1Ab毒素蛋白結合活性的陽性噬菌體單域抗體菌株，利用基因工程抗體易於定向修飾及Cry毒素具有相似結構的特點，以Cry1Ab毒素單域抗體基因為材料，通過同源建模及分子對接技術分析了Cry1Ab抗體與5種Cry1類毒素的關鍵胺基酸結合位點，以關鍵結合位點及其鄰近位點為目標，利用SPDBV軟體進行...
