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Was ist eine PDB-Datei?

Eine .pdb-Datei ist reiner Text in festen Spalten. ATOM- und HETATM-Einträge geben jedem Atom seinen Namen, sein Element, sein Residuum, seine Kette und seine Koordinaten; HELIX- und SHEET-Einträge kennzeichnen die Sekundärstruktur; CONECT-Einträge listen Bindungen für Liganden und ungewöhnliche Residuen auf; CRYST1 gibt die Elementarzelle des Kristalls an; und MODEL-Blöcke enthalten die Modelle eines NMR-Ensembles. Das Format fasst bis zu 99.999 Atome und 62 Ketten, daher werden die größten Einträge der Protein Data Bank nur in PDBx/mmCIF veröffentlicht.

Drei Varianten teilen den Aufbau. .ent ist der Name, den das wwPDB-Archiv seinen PDB-Dateien gibt (pdb1abc.ent). PDBQT, geschrieben von AutoDock Tools, Open Babel und Meeko für AutoDock und AutoDock Vina, ergänzt Partialladungen und AutoDock-Atomtypen für Docking-Rezeptoren und Liganden. PQR, geschrieben von PDB2PQR für APBS, setzt die Ladung und den Radius jedes Atoms in die Spalten, die PDB für Besetzung und Temperaturfaktor verwendet.

Für kleine Moleküle siehe den SDF- und MOL-Viewer; für alle Molekülformate auf einer Seite den Molekül-Viewer.

Wer verwendet PDB-Dateien?

Strukturbiologen und Biochemiker, Wirkstoffforschungsteams, die Docking-Ergebnisse auswerten, Schüler, Studierende und Lehrkräfte im Biologie- und Chemieunterricht, Bioinformatiker, wissenschaftliche Illustratoren und Designer, die ein echtes Protein für ein Rendering, eine Animation oder ein 3D-gedrucktes Modell wünschen.

Häufige Anwendungsfälle

• Ein Protein aus RCSB PDB, PDBe oder PDBj ansehen, ohne PyMOL oder ChimeraX zu installieren
• Ein Docking-Ergebnis prüfen: den Rezeptor und den gedockten Liganden aus AutoDock Vina als PDBQT
• Einer Klasse oder einem Kunden eine Struktur als Link zeigen, der sich in jedem Browser öffnet
• Ein Protein als STL oder 3MF für ein 3D-gedrucktes Modell exportieren
• Ein Protein als GLB, FBX oder USDZ in Blender, eine Game-Engine oder eine AR-Szene bringen

Funktionen

Kompatibilität und Format-Hinweise

ATOM-, HETATM-, HELIX-, SHEET-, CONECT- und CRYST1-Einträge werden gelesen. Das Element stammt aus seiner eigenen Spalte oder aus dem Atomnamen, wenn diese Spalte leer ist (wie in vielen älteren Dateien und Docking-Ausgaben). Nur das erste Modell einer Datei mit mehreren Modellen und die erste alternative Position jedes Atoms werden dargestellt. PDBQT- und PQR-Dateien öffnen sich auf dieselbe Weise, ihre zusätzlichen Spalten werden übersprungen.

Proteine öffnen sich als Cartoon: Helices und Faltblattstränge als Bänder, entnommen aus den Sekundärstruktur-Einträgen der Datei, wenn sie welche enthält, und andernfalls aus der Cα-Spur berechnet, Schleifen als runde Röhre. Eine einzelne Kette wird entlang ihrer Sequenz eingefärbt, von Blau am Anfang bis Rot am Ende; bei mehreren Ketten erhält jede ihre eigene Farbe. DNA und RNA öffnen sich als Röhre entlang des Rückgrats mit den Basen als Stäbchen. Liganden werden als Kugel-Stab-Modell dargestellt und nach Element eingefärbt (Kohlenstoff grau, Sauerstoff rot, Stickstoff blau, Schwefel gelb, in den Jmol-Farben).

Jede Darstellung ist ein Layer, den Sie ein- und ausschalten können: Cartoon, Polymer atoms (Polymeratome: jedes Schweratom der Ketten als Stäbchen), Hydrogens (Wasserstoffatome), Ligands (Liganden), Water (Wasser), Space filling (Kalottenmodell: jedes Atom außer Wasser als Kugel mit seinem Van-der-Waals-Radius) und Unit cell (Elementarzelle), wenn die Datei eine angibt. Cartoon und Ligands sind beim Öffnen der Datei eingeschaltet; die übrigen warten im Layers-Bereich.

Koordinaten werden in Ångström (Å) gelesen und in diesem Maßstab beibehalten, sodass das Messwerkzeug Abstände in Å anzeigt. Bindungen werden aus der Datei übernommen, wo sie aufgeführt sind, und für den Rest aus den Kovalenzradien berechnet. Sehr große Strukturen, etwa ein ganzes Viruskapsid mit Millionen von Atomen, öffnen sich mit dem Cartoon und mit ihren Atomen als Punkte, damit der Browser mithält.

Häufig gestellte Fragen

Verwandte Tools und Anleitungen