在生物学研究中，分子的结构是最重要的数据，它提供很多信息，包括生物分子的功能、作用机制、进化历史等。目前，国际上最主要的生物大分子结构数据库是PDB。

4.4.1 PDB

目前，国际上著名的生物大分子结构数据库是美国Brookhaven实验室的大分子结构数据库PDB(Protein Data Bank, http://www.rcsb.org/pdb/）。PDB中含有通过实验（X射线晶体衍射，核磁共振NMR）测定的生物大分子的三维结构，其中主要是蛋白质的三维结构，还包括核酸、糖类、蛋白质与核酸复合物的三维结构。截止2004年5月，PDB数据库已含有约25000个结构，其中90%是蛋白质的结构。对于每一个结构，包含名称、参考文献、序列、一级结构、二级结构和原子坐标等信息。

PDB中的每条记录有两种序列信息，一种是显式序列信息（explicit sequence），一种是隐式序列信息(implicit sequence)。在PDB文件中，以关键字SEQRES作为显式序列标记，以该关键字打头的每一行都是关于序列的信息。对于氨基酸残基，采用三字符的表示方式，这一点与其它序列数据库不一样。

PDB的隐式序列即为立体化学数据，包括每个原子的名称和原子的三维坐标。在实际应用中，PDB数据库应与结构模型显示软件结合起来。因为PDB的主要信息是三维结构，如果直接将三维结构信息以文本的形式返回给用户，用户将难以分析这些结构信息，实用的方法是，通过分子模型化软件，以图形方式显示三维结构。这样的软件在Internet网上有许多，如RasMol、ChemView等，这些软件能够以各种各样的模型显示生物大分子的三维结构，如结构骨架模型、棒状模型、球棒模型、空间填充模型、带状模型等。此外，在PDB中还说明蛋白质某些特定部位的二级结构类型，如a螺旋和b折叠。

    图4.5给出PDB一个蛋白质的有关信息（不包括原子坐标，只包含注释）。PDB和它的一些镜像站点提供每个PDB记录的文本查询程序，可按一些专门的查询项目（如提交数据、作者姓名、结构表达）进行检索。

      HEADER HYDROLASE 19-FEB-97 1ADZ

      TITLE THE SOLUTION STRUCTURE OF THE SECOND KUNITZ DOMAIN OF

      TITLE 2 TISSUE FACTOR PATHWAY INHIBITOR, NMR, 30 STRUCTURES

      COMPND MOL_ID: 1;

      COMPND 2 MOLECULE: TISSUE FACTOR PATHWAY INHIBITOR;

      。。。。。。

      COMPND 8 BIOLOGICAL_UNIT: MONOMER

      SOURCE MOL_ID: 1;

      。。。。。。

      SOURCE 7 EXPRESSION_SYSTEM_PLASMID: PFLAG

      KEYWDS HYDROLASE, INHIBITOR, COAGULATION

      EXPDTA NMR, 30 STRUCTURES

      AUTHOR M.J.M.BURGERING,L.P.M.ORBONS

      vREVDAT 1 25-FEB-98 1ADZ 0

      JRNL AUTH M.J.BURGERING,L.P.ORBONS,A.VAN DER DOELEN,

      。。。。。。

      REMARK 1 REFERENCE 1

      REMARK 1 AUTH M.T.STUBBS II

      REMARK 1 TITL STRUCTURAL ASPECTS OF FACTOR XA INHIBITION

      。。。。。。

      REMARK 999 SEQUENCE

      REMARK 999 1ADZ SWS P10646 1 - 111 NOT IN ATOMS LIST

      REMARK 999 1ADZ SWS P10646 183 - 304 NOT IN ATOMS LIST

      REMARK 999 THE FIRST NINE RESIDUES ARE NOT PART OF THE TFPI DOMAIN II

      REMARK 999 SEQUENCE BUT ARE FROM THE PFLAG PEPTIDE CLONING VECTOR.

      DBREF  1ADZ 1 71 SWS P10646 TFPI_HUMAN 112 182

      SEQADV 1ADZ ASP 1 SWS P10646 ILE 112 ENGINEERED

      SEQADV 1ADZ TYR 2 SWS P10646 ILE 113 ENGINEERED

      SEQRES 1 71 ASP TYR LYS ASP ASP ASP ASP LYS LEU LYS PRO ASP PHE

      SEQRES 2 71 CYS PHE LEU GLU GLU ASP PRO GLY ILE CYS ARG GLY TYR

      SEQRES 3 71 ILE THR ARG TYR PHE TYR ASN ASN GLN THR LYS GLN CYS

      SEQRES 4 71 GLU ARG PHE LYS TYR GLY GLY CYS LEU GLY ASN MET ASN

      SEQRES 5 71 ASN PHE GLU THR LEU GLU GLU CYS LYS ASN ILE CYS GLU

      SEQRES 6 71 ASP GLY PRO ASN GLY PHE

      HELIX  1  1 ASP 12 PHE 15   5                      4

      HELIX  2  2 ASN 34 THR 36   5                      3

      HELIX  3  3 LEU 57 ILE 63   1                      7

      SHEET  1  A 2 ARG 29 ASN 33 0

      SHEET  2  A 2 GLN 38 PHE 42 -1 N PHE 42 O ARG 29

      CRYST1 1.000 1.000 1.000 90.00 90.00 90.00 P 1 1

      ORIGX1 1.000000 0.000000 0.000000 0.00000

      ORIGX2 0.000000 1.000000 0.000000 0.00000

      ORIGX3 0.000000 0.000000 1.000000 0.00000

      SCALE1 1.000000 0.000000 0.000000 0.00000

      SCALE2 0.000000 1.000000 0.000000 0.00000

      SCALE3 0.000000 0.000000 1.000000 0.00000

            图 4.5 PDB 文件