同源建模 Modeller

不同同源建模平台

CPH-Model v3.0 (DTU Health Tech,Department of Health Technology, Lyngby, Denmark),
Phyre-2(Structural Bioinformatics Group, Imperial College, London, England),
Swiss-Model (Protein Structure Bioinformatics Group, University ofBasel Klingelbergstrasse, Basel, Switzerland)：没办法补缺失的氨基酸。教程可参考SWISS-MODEL同源建模快速入门
I-TASSER服务器(Zhang服务器)：从头建模的，不能做太长的蛋白建模，只能分段完成，分段的话需要把几段拼一起，很麻烦。
Modeller：Sali lab开发，可以进行多聚体建模，二硫键建模，杂原子建模等。自带一套结构评价体系。该工具完全通过命令行控制(University of California, San Francisco, CA, USA).
Yasara：一款商业化的多功能软件，内部包括同源建模模块.
nest：由美国Columbia University 的Barry Honig教授及其同事开发，能够在SGI and Intel Linux平台下运行.

安装

Modeller官网或Anaconda网站上有详细的安装说明，Xilock还是习惯用anaconda，进conda环境后，输入以下两行命令就行了：

conda config --add channels salilab
export KEY_MODELLER=MODELIRANJE
conda install modeller

或

conda config --add channels salilab
set KEY_MODELLER=MODELIRANJE
conda install modeller

注：MODELIRANJE为通用的学术key，公司不可用，可以自己去Modeller官网注册

或：
Authentication Prerequisites:anaconda login
To install this package run one of the following: conda install -c salilab modeller

有时候会下载的很慢或者报错：“An HTTP error occurred when trying to retrieve this URL. HTTP errors are often intermittent……”、“PackagesNotFoundError: The following packages are not available from current channels: - modeller”等，可能是源的问题，就是默认下载东西的链接是国外的镜像，存在一些问题，因此将源改成国内的镜像即可（清华或者中科大），不会或者嫌麻烦的话，直接把下面这段代码替换到“C:\Users\Xilock.condarc”里：

channels:
  - salilab
  - defaults
show_channel_urls: true
default_channels:
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/r
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/pro
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/msys2
custom_channels:
  conda-forge: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  msys2: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  bioconda: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  menpo: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  pytorch: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  simpleitk: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

如果安装时没设置License，那么安装完后设置下License，“set KEY_MODELLER=MODELIRANJE”，或在“C:/Users/Xilock/.conda/envs/py36env\Library\modeller/modlib/modeller/config.py”里把license = r'XXX' 改为license = r'MODELIRANJE'

测试

可以在Modeller官网下载算例，然后测试：

创建新文件夹，把序列文件“TvLDH.ali”、模板文件“1bdm.pdb”、序列对比命令“align2d.py”、同源建模命令“model-single.py”复制进去，注意ali文件中序列的最后要加一个*。
序列对比，运行python align2d.py得到序列比对文件PIR (“TvLDH-1bdmA.ali”) and PAP (“TvLDH-1bdmA.pap”)。
同源建模：运行python model-single.py，生成5个models。

结构验证

[UCLA-DOE的SAVES服务器(http://servicesn.mbi.ucla.edu/):包括PROCHECK、WHAT_CHECK、ERRAT、VERIFY_3D、PROVE、CRYST1 record matches、Ramachandran Plot、WedMol Viewer。这些软件可以分为两类：一类是检查结构的立体化学信息，比如PROCHECK。立体化学信息包括键长，键角，对称性，结构包埋率等等。另一类是检查序列与结构的匹配度，比如VERIFY 3D。

以拉式图分析为例。拉氏图分为四个区域: most favoured (red), additional allowed (yellow), generously allowed (light yellow) 以及disallowed (white)，红色表示的是最合适的区域，白色表示最不适合的区域。一个高质量的蛋白质结构的分辨率通常小于2 Å， R-factor小于20%。统计分析118个这样的蛋白质结构表明，对于一个高质量的模型结构来说，其90%的ϕ and ψ 值都应该在红色的区域内.

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参考资料

旧参考资料：

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