案例:蛋白-核酸界面几何
研究级,不是服务。问题是描述性的:蛋白的哪些基团、以什么几何,读核酸的哪条沟;口径换了,结论会变多少。
一 · 数据与口径
| 集合 | 数量 | 氢来源 |
|---|---|---|
| 手工精选复合物 | 35 | OpenBabel 真实氢 |
| 无偏 PDB 复合物 | 174 | OpenBabel 真实氢 |
| mmCIF 复合物 | 23 | Reduce 真实氢 |
| 核糖体 | 30 | 虚拟氢(大结构,单列) |
二 · 口径比结论更重要
| 氢键口径 | 严格键 / 接触 | 说明 |
|---|---|---|
| 只看距离 | 2.9% | 严重高估 |
| 虚拟氢 + 角度 | 0.61–0.62% | 保守 |
| OpenBabel 真实氢 | 1.19% | 主口径 |
| Reduce 真实氢 | 2.13% | 工具差异,不是质子化态 |
同一个结构,换加氢工具,严格键比例可以差 2–3 倍。所以证书必须写清 hbond.protocol。
三 · 谁读大沟(胍基,类分层)
| 类 | n | WC / 大沟 / 小沟 | vs 其余 |
|---|---|---|---|
| 核酸酶 | 7 | 0.38 / 0.62 / 0.00 | OR 5.9,p=0.0025 |
| DNA-other | 110 | 0.40 / 0.34 / 0.26 | OR 3.2,p=2e-5 |
| 核糖体(虚拟氢) | 30 | 0.39 / 0.19 / 0.42 | ns(p=0.53) |
| RNA-other | 30 | 0.24 / 0.14 / 0.62 | p=0.08 |
| 聚合酶 | 43 | 0.25 / 0.04 / 0.71 | OR 0.14,p=0.022 |
| tRNA 合成酶 | 34 | 0.21 / 0.02 / 0.77 | OR 0.05,p=3e-6 |
| 核小体 | 6 | 0.00 / 0.00 / 1.00 | p=0.028 |
四 · 构型零模型:偏好不是几何必然
固定骨架,用 repair_select 枚举界面 Arg 的可行 rotamer,算它们能碰到哪条沟,与实验观测比(232 结构 / 2409 个 Arg):
| 类 | 观测大沟 | rotamer 可达 | 富集 |
|---|---|---|---|
| 核酸酶 | 0.99 | 0.56 | +0.43 |
| DNA-other | 0.82 | 0.53 | +0.29 |
| tRNA 合成酶 | 0.57 | 0.34 | +0.23 |
| 全体 | 0.77 | 0.50 | +0.27 |
每一类观测都超过可达基线:Arg 的 rotamer 平均只有 50% 能碰到大沟,实验里 77% 碰到。碰得到 ≠ 成氢键:合成酶碰大沟 0.57,但大沟氢键只有 0.02。
五 · 这份案例能/不能干什么
| 能 | 不能 |
|---|---|
| 描述某类复合物的沟位偏好与口径敏感性 | 不能预测结合强度 / 亲和力 |
| 给「基团×沟位」提供可复核的统计 | 不能替代实验结构 |
| 用作核酸复合物审计的基线 | 类标签靠标题关键词,n 小的类要谨慎 |
研究级说明:Fisher 把残基对当独立样本(p 偏乐观);接触阈值 4 Å;23 个 mmCIF 与 174 个 PDB 不可合并统计;核糖体是虚拟氢。