簡(jiǎn)介

DSSP數(shù)據(jù)庫(kù)是由此算法生成的一個(gè)存放蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括了PDB數(shù)據(jù)庫(kù)(Protein Data Bank)中的所有條目。算法名稱Define Secondary Structure of Proteins由作者在其原始論文中，作為實(shí)現(xiàn)該算法的Pascal語(yǔ)言程序名稱所提及。DSSP數(shù)據(jù)庫(kù)英文全稱則為Definition of Secondary Structure of Proteins。

算法原理

DSSP算法使用PDB格式的原子級(jí)分辨率的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)坐標(biāo)集數(shù)據(jù)，依靠以靜電學(xué)定義進(jìn)行的氫鍵識(shí)別，以及對(duì)主鏈和側(cè)鏈二面角的計(jì)算，從而得到每個(gè)氨基酸殘基的二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)象參數(shù)。算法使用的鍵能公式為：

E=q1q2{1/rON+1/rCH-1/rOH-1/rCN}·332 kcal/mol

其中q1=0.42，q2=0.20。以上參數(shù)來(lái)自分別為-0.42e和+0.20e的羰基氧原子和氨基氫原子間的局部電荷、以及羰基碳原子和氨基氮原子間的互斥電荷。當(dāng)鍵能小于-0.5 kcal/mol時(shí)，DSSP算法將其定義為一個(gè)氫鍵。DSSP根據(jù)氫鍵模式，可以識(shí)別八種類型的二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)像，各構(gòu)像擁有各自的標(biāo)識(shí)符。這八種構(gòu)像為：310螺旋，α-螺旋，π-螺旋三種螺旋，分別以G、H和I標(biāo)識(shí)，它們的識(shí)別特征是殘基與主鏈中分別3、4、5個(gè)后續(xù)殘基間形成氫鍵并產(chǎn)生重復(fù)序列；兩種β-折疊片中的氫鍵對(duì)類型，平行與反向平行橋中，單獨(dú)的橋結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)為B，即β-橋，含有β-凸起的折疊片標(biāo)識(shí)為E；在其余構(gòu)像種，包含即具有螺旋典型特征，連接螺旋與折疊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角區(qū)域表示為T(mén)，具有高曲率，即從第i個(gè)主鏈α碳原子指向第i+2個(gè)的向量與從第i-2個(gè)α碳原子指向第i個(gè)的向量間夾角小于70°的區(qū)域標(biāo)識(shí)為S，這也是程序中唯一不依靠氫鍵分類的構(gòu)像，剩余的環(huán)狀區(qū)域標(biāo)識(shí)為L(zhǎng)。

這八種構(gòu)像在實(shí)用中又常被歸為三個(gè)大類：螺旋(G、H和I)、折疊(E和B)以及環(huán)狀結(jié)構(gòu)(其余所有標(biāo)識(shí)符)。