Protein Data Bank: diferenças entre revisões

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== O que é o PDB? ==
== O que é o PDB? ==


O PDB foi criado em 1972 e, atualmente, constitui um importante reservatório de conhecimento científico. Tal como o seu nome indica, o PDB é um “portfólio” de proteínas.  
O Protein Data Bank foi criado no inicio dos anos 70, aquando dum seminário de cristalografia de proteínas, onde Walter Hamilton sugeriu o que se veio a tornar o PDB. Esta plataforma foi lançada na Brookhaven National Library, denominando-se Protein Structure Library, da autoria de Edgar Meyer[1]. Atualmente, constitui um importante reservatório de conhecimento científico. Tal como o seu nome indica, o PDB é um “portfólio” de proteínas. As proteínas são complexos macromoleculares que, a temperatura fisiológica, apresenta um conjunto de estruturas que estão intimamente ligadas à função que estas desempenham[2].  
As proteínas são complexos macromoleculares que, a temperatura fisiológica, apresenta um conjunto de estruturas que estão intimamente ligadas à função que estas desempenham <ref name="Burger"/>.
 
Na sua génese, este portal apenas possuía a estrutura tridimensional acerca de 7 proteínas. Enquanto que, no início, a disponibilização da informação fosse voluntária, constitui nos dias de hoje um pré-requisito para uma possível publicação científica <ref name="Berman"/>.
Na sua génese, este portal apenas possuía a estrutura tridimensional de cerca de 7 proteínas. Enquanto que, no início, a disponibilização da informação fosse voluntária, constitui nos dias de hoje um pré-requisito para uma possível publicação científica[1], o que permitiu que, de acordo com os dados mais recentes do próprio portal, o volume de informação ultrapassasse as 120,000 estruturas macromoleculares, englobando as mais variadas estruturas proteicas, desde ribossomas a vírus, incluído estruturas moleculares que ascende, na sua constituição, aos milhares de átomos[3], [4].
Atualmente, o volume de informação presente no PDB ultrapassa as 120,000 estruturas macromoleculares, englobando as mais variadas estruturas proteicas, desde ribossomas a vírus, incluído estruturas moleculares que ascende, na sua constituição, aos milhares de átomos <ref name="Coles"/> , <ref name="RCSB"/>.
 
 


== Que tipo de informação disponibiliza o PDB? ==
== Que tipo de informação disponibiliza o PDB? ==


A informação presente no portal PDB encontra-se agrupada em ficheiros PDB. Estes ficheiros são constituídos por três componentes<ref name="Coles"/>:  
A informação presente no portal PDB encontra-se agrupada em ficheiros PDB. Nestes ficheiros, é possível encontrar informação nos seguintes parâmetros[1],[3]:
<ol>
<li>Coordenadas 3D dos átomos </li>
<ul>
<li>Tipo de molécula (proteína, solvente ou ligando); </li>
<li>Nome do átomo; </li>
<li>Resíduo a que pertence (aminoácido);</li>
<li>Coordenadas x,y,z (em Å);</li>
<li>B-factor (mede vibração dos átomos);</li>
</ul>
<li>Metadata acerca das condições experimentais;</li>
<li>Estrutura secundária e quaternária;</li>
<li>Mapeamento da densidade eletrónica;</li>
</ol>
 
Os ficheiros PDB podem ser exportados em dois formatos. O primeiro, a extensão .cif, permite exportar a informação cristalográfica. A extensão ”.cif” faz a ponte da informação contida nos ficheiros PDB com softwares de visualização de moléculas. O Rasmol[5] e outras ferramentas (como o PyMOL[6]) são softwares que permitem a integração da extensa informação contida nos ficheiros PDB e, a partir desta, realizar algumas funções que não seriam possíveis de  se realizar “à mão”:
 
<ul>
<li> Manipulação das coordenadas correção da geometria molecular; </li>
<li> Visualização da estrutura tridimensional; </li>
<li> Conformação Ramachandran;</li>
<li> Análise de B-factor;</li>
<li> Análise da carga da superfície proteica;</li>
</ul>
 
Os ficheiros PDB podem ser exportados em dois formatos. O primeiro, a extensão .cif, permite exportar a informação cristalográfica. A extensão ”.cif” faz a ponte da informação contida nos ficheiros PDB com softwares de visualização de moléculas. O Rasmol[5] e outras ferramentas (como o PyMOL[6]) são softwares que permitem a integração da extensa informação contida nos ficheiros PDB e, a partir desta, realizar algumas funções que não seriam possíveis de  se realizar “à mão”:
 
<ul>
<li>Manipulação das coordenadas correção da geometria molecular;</li>
<li>Visualização da estrutura tridimensional;</li>
<li>Conformação Ramachandran;</li>
<li>Análise de B-factor;</li>
<li>Análise da carga da superfície proteica;</li>


1. Informação sobre as condições de obtenção da estrutura tridimensional;
[[Ficheiro:Pdb2.png | center ]]


2. Coordenadas de todos os átomos que constituem a estrutura;


3. Fatores estruturais de todos os pontos de difração;


Os ficheiros PDB podem ser exportados em dois formatos. O primeiro, a extensão .cif, permite exportar a informação cristalográfica. A extensão ”.cif” faz a ponte da informação contida nos ficheiros PDB com softwares de visualização de moléculas, como o RasMol.
O RasMol é uma ferramenta que permite a visualização de estruturas tridimensionais moleculares<ref name="RasMol"/>.
É possível também exportar sob a forma de extensão “.pdb”. Esta extensão consiste num ficheiro texto, com toda a informação acerca da macromolécula, dos autores responsáveis pelo input da informação, das condições de obtenção da estrutura cristalográfica, das coordenadas dos átomos, entre outros parâmetros<ref name="Coles"/>.


== Quais os passos que são tomados quando é depositada informação? ==
== Quais os passos que são tomados quando é depositada informação? ==

Revisão das 16h29min de 7 de abril de 2017

Protein Data Bank
Designação Protein Data Bank
Sigla PDB
Ano de Criação Inicio dos anos 70
Entidade Criadora Walter Hamilton & Edgar Meyer pela Brookhaven National Laboratory
Entidade Gestora
Versão Atual
Área(s) de Aplicação Farmacêutica



O que é o PDB?

O Protein Data Bank foi criado no inicio dos anos 70, aquando dum seminário de cristalografia de proteínas, onde Walter Hamilton sugeriu o que se veio a tornar o PDB. Esta plataforma foi lançada na Brookhaven National Library, denominando-se Protein Structure Library, da autoria de Edgar Meyer[1]. Atualmente, constitui um importante reservatório de conhecimento científico. Tal como o seu nome indica, o PDB é um “portfólio” de proteínas. As proteínas são complexos macromoleculares que, a temperatura fisiológica, apresenta um conjunto de estruturas que estão intimamente ligadas à função que estas desempenham[2].

Na sua génese, este portal apenas possuía a estrutura tridimensional de cerca de 7 proteínas. Enquanto que, no início, a disponibilização da informação fosse voluntária, constitui nos dias de hoje um pré-requisito para uma possível publicação científica[1], o que permitiu que, de acordo com os dados mais recentes do próprio portal, o volume de informação ultrapassasse as 120,000 estruturas macromoleculares, englobando as mais variadas estruturas proteicas, desde ribossomas a vírus, incluído estruturas moleculares que ascende, na sua constituição, aos milhares de átomos[3], [4].


Que tipo de informação disponibiliza o PDB?

A informação presente no portal PDB encontra-se agrupada em ficheiros PDB. Nestes ficheiros, é possível encontrar informação nos seguintes parâmetros[1],[3]:

  1. Coordenadas 3D dos átomos
    • Tipo de molécula (proteína, solvente ou ligando);
    • Nome do átomo;
    • Resíduo a que pertence (aminoácido);
    • Coordenadas x,y,z (em Å);
    • B-factor (mede vibração dos átomos);
  2. Metadata acerca das condições experimentais;
  3. Estrutura secundária e quaternária;
  4. Mapeamento da densidade eletrónica;

Os ficheiros PDB podem ser exportados em dois formatos. O primeiro, a extensão .cif, permite exportar a informação cristalográfica. A extensão ”.cif” faz a ponte da informação contida nos ficheiros PDB com softwares de visualização de moléculas. O Rasmol[5] e outras ferramentas (como o PyMOL[6]) são softwares que permitem a integração da extensa informação contida nos ficheiros PDB e, a partir desta, realizar algumas funções que não seriam possíveis de se realizar “à mão”:

  • Manipulação das coordenadas correção da geometria molecular;
  • Visualização da estrutura tridimensional;
  • Conformação Ramachandran;
  • Análise de B-factor;
  • Análise da carga da superfície proteica;

Os ficheiros PDB podem ser exportados em dois formatos. O primeiro, a extensão .cif, permite exportar a informação cristalográfica. A extensão ”.cif” faz a ponte da informação contida nos ficheiros PDB com softwares de visualização de moléculas. O Rasmol[5] e outras ferramentas (como o PyMOL[6]) são softwares que permitem a integração da extensa informação contida nos ficheiros PDB e, a partir desta, realizar algumas funções que não seriam possíveis de se realizar “à mão”:

  • Manipulação das coordenadas correção da geometria molecular;
  • Visualização da estrutura tridimensional;
  • Conformação Ramachandran;
  • Análise de B-factor;
  • Análise da carga da superfície proteica;
    • Pdb2.png



    Quais os passos que são tomados quando é depositada informação?

    Esta base de dados possui um determinado protocolo para os vários passos necessários para criar um ficheiro PDB (deposição, integração, validação e disseminação). Toda a cadeia de processos encontra-se esquematizada na figura 1.


    Pdb.jpg

    Figura 1. Esquema dos processos que são necessários para a criação de um ficheiro PDB. Adaptado [1]



    Como é extraída a informação que compõe os ficheiros PDB?

    A grande maioria das contribuições para este portal provêm da difração de raio-x [2] .

    A difração por raio-x é uma técnica utilizada na determinação da estrutura das proteínas. Baseia-se na interação entre raios-x monocromáticos e a amostra proteica. O padrão da radiação difratada permite identificar o composto, pois cada composto tem um padrão único, como se tratasse de uma impressão digital da proteína A ressonância magnética nuclear (NMR) é também uma técnica muito importante na produção de ficheiros PDB Esta técnica consiste na interação entre os vários momentos magnéticos de um núcleo com os vários átomos em seu redor e o campo magnético produzido por estes [3] [2] [4]

    Data Mining e o PDB

    O PDB tem sido cada vez mais utilizado para data mining de modelos estruturais. Enquanto que numa primeira fase, o PDB suscitava maior interesse na área da cristalografia e a sua informação era mais direccionada para essa mesma área (com maior enfâse na descrição do tipo de folding e motivos estruturais), posteriormente, a procura por novos compostos por parte da área farmacêutica transformou este portal num depósito de estruturas biológica [2].

    Referências

    [5] [1] [2] [6] [7] [4] [3] [8]

    1. ↑ 1,0 1,1 H. M. Berman, S. K. Burley, G. J. Kleywegt, J. L. Markley, H. Nakamura, and S. Velankar, “The archiving and dissemination of biological structure data,” Curr. Opin. Struct. Biol., vol. 40, pp. 17–22, 2016.
    2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 D. Coles, “The Young Person’s Guide to the Data,” pp. 242–249, 1968.
    3. ↑ 3,0 3,1 V. Mlynárik, “Introduction to nuclear magnetic resonance,” Anal. Biochem., May 2016.
    4. ↑ 4,0 4,1 A. A. Bunaciu, E. gabriela Udriştioiu, and H. Y. Aboul-Enein, “X-Ray Diffraction: Instrumentation and Applications,” Crit. Rev. Anal. Chem., vol. 45, no. 4, pp. 289–299, Oct. 2015.
    5. ↑ V. M. Burger, D. O. Nolasco, and C. M. Stultz, “Expanding the Range of Protein Function at the Far End of the Order-Structure Continuum.,” J. Biol. Chem., vol. 291, no. 13, pp. 6706–13, Mar. 2016.
    6. ↑ RCSB Protein Data Bank - RCSB PDB.” [Online]. Available: http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do. [Accessed: 30-Mar-2017].
    7. ↑ RasMol and OpenRasMol. [Online]. Available: http://www.openrasmol.org/. [Accessed: 30-Mar-2017].
    8. ↑ www.pymol.org.” [Online]. Available: https://www.pymol.org/. [Accessed: 06-Apr-2017].
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