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3D构象比对图谱生成与实操

共计 30 章节
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01
3D构象比对概述
什么是构象比对 · 应用领域（药物设计 · 蛋白质结构分析）
3D构象比对概述什么是构象比对
02
分子文件格式与读取
PDB · mmCIF · SDF格式介绍
分子文件格式读取
03
坐标变换基础
三维空间旋转与平移矩阵 · 欧拉角与四元数 · 刚体变换在分子叠合中的应用
坐标变换基础三维空间旋转
04
最小二乘叠合（Kabsch算法）
原理推导 · Python实现Kabsch算法 · 计算旋转矩阵和平移向量
Kabsch最小二乘叠合
05
RMSD计算详解
均方根偏差定义 · 加权RMSD · 对称RMSD
RMSD计算详解
06
常用比对工具介绍
PyMOL align命令 · US-align · TM-align
常用比对工具介绍PyMOL
07
PyMOL交互式比对实操
安装PyMOL · align/super命令用法 · 选择残基
PyMOL交互式比对实操
08
VMD分子可视化与比对
VMD安装与基本操作 · 使用RMSD Trajectory… · 多构象叠加显示
VMD分子可视化
09
ChimeraX比对功能
MatchMaker工具 · 序列比对辅助 · 结构比对参数调整
ChimeraX比对功能
10
Python自动化比对（Bio.PDB Superimposer）
Superimposer类用法 · 批量化比对多个结构对
PythonBio.PDB
11
大规模构象库比对
使用DockRMSD · US-align批量比对 · 并行化处理
大规模构象库比对DockRMSD
12
比对结果评价指标
RMSD分布直方图 · 叠合后残基位移图（DDD） · Q-score
比对结果评价指标RMSD
13
3D构象图谱概念
什么是构象图谱（Conformati… · 距离矩阵与接触图的区别 · 图谱用于构象聚类
3D构象图谱概念Conformati
14
距离矩阵生成与可视化
计算Cα原子间距离矩阵 · 使用Matplotlib绘制热图 · 调整颜色映射
距离矩阵生成可视化
15
接触图（Contact Map）与差异接触图
定义接触阈值（如8Å） · 绘制接触图 · 比较两个构象的差异接触图
ContactMap
16
主成分分析（PCA）降维构象
从叠合坐标提取协方差矩阵 · PCA投影到2D · Scikit-learn实现
PCA主成分分析
17
t-SNE与UMAP用于构象聚类
高维构象表示 · t-SNE/UMAP降维可视化 · 参数调整与解释
t-SNEUMAP
18
构象聚类方法
K-means · 层次聚类 · DBSCAN
构象聚类方法K-means
19
构象图谱生成工具（ProDy）
ProDy安装 · 构象系综分析 · ANM与PCA
ProDy构象图谱生成工具
20
MD轨迹与构象图谱
从分子动力学轨迹提取帧 · 计算RMSD矩阵 · 生成时间序列图谱
MD轨迹
21
图谱交互可视化（Plotly/Dash）
使用Plotly绘制3D散点图 · 颜色映射能量或时间 · Dash搭建交互界面
Plotly/Dash图谱交互可视化
22
基于结构比对的功能位点分析
结合序列保守性 · 在比对图谱上标记活性位点残基 · 识别关键构象
基于结构比对的功…结合序列保守性
23
多构象比对与一致性图谱
多个同源蛋白构象同时比对 · 计算共识距离矩阵 · 生成一致性图谱
多构象比对一致性图谱
24
局部构象比对
Loop比对 · 侧链比对 · 针对柔性区域的特殊处理
局部构象比对Loop
25
配体诱导构象变化分析
比对apo与holo结构 · 绘制构象差异图谱 · 识别变构位点
配体诱导构象变化…apo
26
RNA/DNA构象比对
核酸结构格式 · 3DNA工具 · 比对碱基对堆积模式
RNA/DNA构象比对
27
蛋白质-蛋白质对接构象比对
对接生成的构象簇 · 使用ClusPro结果 · 排序与可视化
蛋白质蛋白质对接构象比…
28
深度学习导向的构象比对
AlphaFold2多构象输出比对 · 使用DeepAccNet评估 · 整合图谱
深度学习导向的构…AlphaFold2
29
构象比对图谱在药物设计中的应用
虚拟筛选后构象分析 · 药效团建模 · 结合自由能预测
构象比对图谱药物设计
30
综合实战项目
给定一组蛋白构象（如SARS-CoV… · 完整生成构象比对图谱 · 提交报告
综合实战项目SARS-CoV