RCSB Protein Data Bank(RCSB PDB)是面向科学研究与教育的生物分子三维结构数据档案和在线工具平台。官网提供来自 Protein Data Bank(PDB)档案的实验测定三维结构、整合式三维结构,以及来自 AlphaFold DB 和 ModelArchive 的计算结构模型(CSM)。用户可以围绕结构属性、序列、化学成分和注释检索数据,在结构摘要页查看三维模型与序列关系,使用分析工具比较结构,并下载坐标、实验数据、序列和配体文件。平台还提供结构沉积、验证、PDB 数据学习和教学资源,覆盖从数据提交到探索、分析和教育使用的完整流程。
核心功能
多来源三维结构数据
RCSB PDB 集中展示 PDB archive 中实验测定的 3D structures 和 integrative 3D Structures,并单独提供 Computed Structure Models。计算结构模型来自 AlphaFold DB 和 ModelArchive,官网通过 CSM 页面和相关统计入口对这些模型进行检索。数据页面同时提供实验结构、整合式结构和计算结构模型的不同入口,便于按结构产生方式查找内容。
结构与序列检索
平台提供 Advanced Search,可针对广泛的结构属性建立复杂布尔查询。Sequence Similarity Search 使用 mmseqs2 方法查找相似的蛋白质和核酸序列;3D Similarity Search 则按整体形状搜索相似蛋白质结构。用户还可以通过 Chemical Similarity Search,使用 SMILES、InChI 或化学式搜索小分子,并按多种本体和分层分类体系浏览带注释的 PDB 条目。
三维可视化与结构分析
Mol*(MolStar)用于查看 PDB 结构和配体结合位点的三维可视化,入口位于各个结构摘要页。Sequence Annotations Viewer 以图形方式总结蛋白质特征及其与 UniProtKB 条目的关系,Genome View 则展示 PDB 实体序列与基因组之间的对应关系。Pairwise Structure Alignment 可以使用多种方法计算成对结构比对;另外还有用于查看全局、局部和螺旋对称性的资源,以及用于探索结构属性、特征和功能中的保守性与趋势的 Grouping Structures。
数据下载与程序化访问
Coordinates and Experimental Data 页面支持输入 PDB ID,批量下载包含一种或多种文件格式的文件。Sequences 页面可按 PDB ID 下载 FASTA 格式序列,Ligands 页面可输入化学组分 ID 下载带配体坐标的 SDF 文件,File Download Services 则用于下载 PDB archive 或其他相关数据文件。官网还提供 Web APIs,明确说明 Data API 和 Search API 是驱动 rcsb.org 的两个主要 API,适合程序化查询和数据访问。
结构沉积、准备与验证
Deposit via OneDep 提供统一于各 wwPDB 沉积中心的沉积和注释系统。pdb_extract 可将 PDB 文件转换为 mmCIF 格式,并提取元数据和统计信息;Validate Structures 用于按整体形状相似性搜索蛋白质结构。PDBx/mmCIF Dictionary Resources 提供格式、字典及 wwPDB 使用的相关软件工具信息,官网还设有其他沉积资源页面,用于汇总沉积和验证工具。
学习与教学资源
PDB-101 提供用于支持 PDB 用户社区的培训、推广和教育资源,包括 PDB 数据理解指南、分子月刊、教育资源、课程材料和按生物学主题浏览的内容。Training Courses 教用户使用 PDB 数据的沉积、搜索、分析和可视化工具;Curricula 包含实践型教学材料、个人活动和小组活动;Molecule of the Month 则介绍从 PDB 选出的分子。
使用方式
官网以 Web 端为主要入口,首页按 Welcome、Deposit、Search、Visualize、Analyze、Download 和 Learn 组织功能。用户可直接通过搜索、结构摘要页、下载页面和三维查看器使用服务;正文未提及必须注册,也未提及需要自备模型 Key。程序化访问可使用 Data API、Search API 和文件下载服务。结构提交通过 OneDep,文件准备可使用 pdb_extract;教育内容则通过 PDB-101 的课程、指南和教学页面访问。
适用人群与场景
结构生物学和生物信息学研究者可以检索实验、整合式及计算结构模型,进行序列相似性搜索、三维结构相似性搜索、成对结构比对和结构可视化。需要处理结构数据的程序开发者可使用 Data API、Search API 与文件下载服务。准备向 wwPDB 提交结构的研究人员可以使用 OneDep、pdb_extract、验证工具和 PDBx/mmCIF 资源。教师、学生及生命科学学习者可以通过 PDB-101 的数据指南、培训课程、课程材料和分子月刊了解蛋白质与核酸结构。
注意事项
官网公告显示,wwPDB 将于 2027 年 7 月 21 日全面过渡到扩展的 12 字符 PDB ID、PDBx/mmCIF 格式和重新组织的 PDB archive,并建议程序化用户现在开始使用 PDB Beta Archive。使用现有程序化访问流程时,需要关注这一归档结构、标识符和格式变化。