概述

蛋白质结构比较是叠加三维蛋白质结构以识别相似折叠和拓扑的区域的计算过程。与在一维字符串上操作的序列比对不同，结构比对捕获了由于分歧而在序列水平上通常无法检测到的进化关系。在序列相似性消失后，结构相似性仍能持续很长时间，这使得结构比对成为远程同源性检测、功能注释和蛋白质进化研究的强大工具。

方法

结构对齐算法在最佳叠加后最小化相应 C-α 原子的均方根偏差 (RMSD)。 DALI 将蛋白质分解为六肽片段并排列相似的接触模式。 TM-align 使用通过动态规划迭代细化的 TM-score 旋转矩阵。 TM 分数通过蛋白质长度标准化比对质量，分数高于 0.5 通常表示相同的倍数。 GDT_TS（全局距离测试总分）是蛋白质结构预测关键评估 (CASP) 实验中使用的另一个指标。

应用程序

结构比较对于蛋白质分类至关重要，SCOP 和 CATH 等数据库将结构宇宙组织成分层折叠、超家族和家族。它能够将功能注释从已表征的蛋白质转移到具有相似折叠的未表征的蛋白质。该技术与 NMR 波谱 等实验方法一起使用来验证结构，并支持 [蛋白质结构](/guides/ Protein-struction.html) 进化研究。结构比对还通过将序列变化映射到氨基酸的三维框架上来指导突变效应的解释，并通过识别保守的折叠核心为[蛋白质折叠和分子伴侣](/guides/ Protein-folding-and-chaperones.html)研究提供信息。