蛋白质结构预测是生物信息学领域的重要课题,通过计算方法解析蛋白质的三维构象有助于理解其功能与机制。以下是基础学习路径与工具推荐:

📚 1. 核心概念

  • 折叠原理:蛋白质的氨基酸序列决定其空间结构(如 α-螺旋、β-折叠)
  • 能量函数:基于物理模型计算构象稳定性(Ramachandran 图角限制)
  • 深度学习突破:AlphaFold 系列算法在 CASP14 中实现原子级精度
蛋白质折叠

🔧 2. 常用工具

工具名称 特点 适用场景
AlphaFold 基于Transformer的预测框架 高精度结构预测
Rosetta 基于片段组装的开源软件 从头预测与优化
SWISS-MODEL 模型构建服务器 同源建模快速入门

🧠 3. 学习步骤

  1. 学习基础生物学知识(蛋白质结构基础
  2. 掌握序列比对工具(如 BLAST、ClustalW)
  3. 实践深度学习模型训练(推荐参考 AlphaFold教程
  4. 分析预测结果(PDB格式文件解读)
AlphaFold

🧪 4. 实践案例

  • 案例1:使用 AlphaFold 预测肌红蛋白结构
  • 案例2:通过 Rosetta 优化抗体-抗原结合界面
  • 案例3:基于分子动力学模拟研究酶活性位点

🌐 5. 拓展资源

分子动力学