ฐานข้อมูลโปรตีน (PDB) ^{[ 1 ]}เป็นฐานข้อมูลสำหรับข้อมูลโครงสร้างสามมิติของโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่ เช่นโปรตีนและกรดนิวคลีอิกซึ่งดูแลโดยธนาคารข้อมูลโปรตีนทั่วโลก (wwPDB) ข้อมูลโครงสร้างนี้ได้รับและฝากโดยนักชีววิทยาและนักชีวเคมีทั่วโลกโดยใช้วิธีการทดลอง เช่นการตกผลึกด้วยรังสีเอกซ์ สเปกโทรสโกปี NMRและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอเจนิก ซึ่งกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆข้อมูลที่ส่งเข้ามาทั้งหมดจะได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญด้านชีววิทยาและเมื่อได้รับการอนุมัติแล้ว จะเปิดให้ใช้งานได้ฟรีบนอินเทอร์เน็ตภายใต้ CC0 Public Domain Dedication ^{[ 2 ]}การเข้าถึงข้อมูลทั่วโลกมีให้โดยเว็บไซต์ขององค์กรสมาชิก wwPDB (PDBe, ^{[ 3 ]} PDBj, ^{[ 4 ]} RCSB PDB, ^{[ 5 ]} BMRB ^{[ 6 ]}และ EMDB ^{[ 7 ]} )

PDB เป็นกุญแจสำคัญในด้านชีววิทยาโครงสร้างเช่นจีโนมิกส์เชิงโครงสร้างวารสารวิทยาศาสตร์หลักส่วนใหญ่และหน่วยงานให้ทุนบางแห่งกำหนดให้นักวิทยาศาสตร์ต้องส่งข้อมูลโครงสร้างของตนไปยัง PDB ฐานข้อมูลอื่นๆ อีกมากมายใช้โครงสร้างโปรตีนที่ฝากไว้ใน PDB ตัวอย่างเช่นSCOPและCATHจำแนกโครงสร้างโปรตีน ในขณะที่PDBsumให้ภาพรวมกราฟิกของรายการ PDB โดยใช้ข้อมูลจากแหล่งอื่นๆ เช่นGene Ontology ^{[ 8 ] [ 9 ]}

ปัจจัยสองประการมาบรรจบกันเพื่อเริ่มต้น PDB: ชุดข้อมูลโครงสร้างโปรตีนจำนวนเล็กน้อยแต่กำลังเติบโตซึ่งกำหนดโดยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ และจอแสดงผลกราฟิกโมเลกุลที่เพิ่งมีให้ใช้ (ปี 1968) คือBrookhaven RAster Display (BRAD) เพื่อแสดงภาพโครงสร้างโปรตีนเหล่านี้ในรูปแบบ 3 มิติ ในปี 1969 ด้วยการสนับสนุนของ Walter Hamilton ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven Edgar Meyer ( มหาวิทยาลัย Texas A&M ) เริ่มเขียนซอฟต์แวร์เพื่อจัดเก็บไฟล์พิกัดอะตอมในรูปแบบทั่วไปเพื่อให้สามารถประเมินทางเรขาคณิตและกราฟิกได้ ในปี 1971 หนึ่งในโปรแกรมของ Meyer คือ SEARCH ทำให้ผู้วิจัยสามารถเข้าถึงข้อมูลจากฐานข้อมูลจากระยะไกลเพื่อศึกษาโครงสร้างโปรตีนแบบออฟไลน์ได้^{[ 10 ]} SEARCH มีบทบาทสำคัญในการเปิดใช้งานเครือข่าย ซึ่งถือเป็นการเริ่มต้นการทำงานของ PDB

ธนาคารข้อมูลโปรตีนได้รับการประกาศในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2514 ในNature New Biology ^{[ 11 ]}โดยเป็นการร่วมทุนระหว่างศูนย์ข้อมูลผลึกศาสตร์เคมบริดจ์สหราชอาณาจักร และห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูคเฮเวน สหรัฐอเมริกา

เมื่อแฮมิลตันเสียชีวิตในปี 1973 ทอม โคเอตซ์เล เข้ามารับตำแหน่งผู้อำนวยการของ PDB เป็นเวลา 20 ปีต่อมา ในเดือนมกราคม 1994 โจเอล ซัสส์แมนจากสถาบันวิทยาศาสตร์ไวซ์มันน์ ของอิสราเอล ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าของ PDB ในเดือนตุลาคม 1998 ^{[ 12 ]} PDB ถูกโอนไปยังResearch Collaboratory for Structural Bioinformatics (RCSB) [ ^{13 ] การ}โอนเสร็จสมบูรณ์ในเดือนมิถุนายน 1999 ผู้อำนวยการคนใหม่คือเฮเลน เอ็ม. เบอร์แมนจากมหาวิทยาลัยรัตเกอร์ส (หนึ่งในสถาบันบริหารของ RCSB อีกแห่งคือศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซานดิเอโกที่UC San Diego ) ^{[ 14 ]}ในปี 2003 ด้วยการก่อตั้ง wwPDB ทำให้ PDB กลายเป็นองค์กรระหว่างประเทศ สมาชิกผู้ก่อตั้งคือ PDBe (ยุโรป) ^{[ 3 ]} RCSB (สหรัฐอเมริกา) และ PDBj (ญี่ปุ่น) ^{[ 4 ]}ธนาคารข้อมูลเรโซแนนซ์แม่เหล็กชีวภาพ (BMRB) ^{[ 6 ]}เข้าร่วมในปี 2549 ธนาคารข้อมูลกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (EMDB) ^{[ 15 ]}เข้าร่วมในปี 2564 สมาชิกทั้งห้าของwwPDBสามารถทำหน้าที่เป็นศูนย์รับฝาก ประมวลผลข้อมูล และกระจายข้อมูล PDB ได้ การประมวลผลข้อมูลหมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าเจ้าหน้าที่ wwPDB จะตรวจสอบและใส่คำอธิบายประกอบให้กับแต่ละรายการที่ส่งเข้ามา^{[ 16 ]}จากนั้นข้อมูลจะถูกตรวจสอบความน่าเชื่อถือโดยอัตโนมัติ (รหัสต้นฉบับ^{[ 17 ]}สำหรับซอฟต์แวร์ตรวจสอบความถูกต้องนี้ได้ถูกเผยแพร่สู่สาธารณะโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย)

ฐานข้อมูล PDB จะได้รับการอัปเดตทุกสัปดาห์ ( UTC +0 วันพุธ) พร้อมกับรายการการถือครอง^{[ 18 ]}ณ วันที่ 21 พฤษภาคม2026  โดย PDB ประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

โครงสร้างจำนวน 194,485 รายการในฐานข้อมูล PDB มีไฟล์แฟคเตอร์โครงสร้าง

โครงสร้างจำนวน 11,505 โครงสร้างมีไฟล์ข้อมูลข้อจำกัด NMR

โครงสร้างจำนวน 6,038 รายการในฐานข้อมูล PDB มีไฟล์ค่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมี

โครงสร้างจำนวน 33,747 แห่งใน PDB มีไฟล์แผนที่3 มิติ (3DEM) ที่ฝากไว้ใน EM Data Bank

โครงสร้างส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ แต่ประมาณ 7% ของโครงสร้างถูกกำหนดโดยNMR ของโปรตีนเมื่อใช้การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ จะได้ค่าประมาณของพิกัดของอะตอมในโปรตีน ในขณะที่การใช้ NMR จะเป็นการประมาณระยะห่างระหว่างอะตอมแต่ละคู่ของโปรตีน โครงสร้างสุดท้ายของโปรตีนได้มาจาก NMR โดยการแก้ ปัญหา ทางเรขาคณิตของระยะทางหลังจากปี 2013 จำนวนโปรตีนที่ถูกกำหนดโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง (cryo-electron microscopy ) ก็เพิ่มมากขึ้น

สำหรับโครงสร้าง PDB ที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์และมีไฟล์แฟคเตอร์โครงสร้าง สามารถดูแผนที่ความหนาแน่นอิเล็กตรอนได้ ข้อมูลของโครงสร้างดังกล่าวสามารถดูได้บนเว็บไซต์ PDB ทั้งสามแห่ง

ในอดีต จำนวนโครงสร้างใน PDB เพิ่มขึ้นในอัตราแบบทวีคูณโดยประมาณ โดยมีโครงสร้างที่ลงทะเบียน 100 แห่งในปี 1982, 1,000 แห่งในปี 1993, 10,000 แห่งในปี 1999, 100,000 แห่งในปี 2014 และ 200,000 แห่งในเดือนมกราคม 2023 ^{[ 20 ] [ 21 ]}

รูปแบบไฟล์ที่ PDB ใช้ในตอนแรกเรียกว่ารูปแบบไฟล์ PDB รูปแบบดั้งเดิมถูกจำกัดด้วยความกว้างของบัตรเจาะรูคอมพิวเตอร์ไว้ที่ 80 ตัวอักษรต่อบรรทัด ประมาณปี 1996 รูปแบบ "ไฟล์ข้อมูลผลึกศาสตร์ระดับโมเลกุลขนาดใหญ่" หรือ mmCIF ซึ่งเป็นส่วนขยายของรูปแบบ CIFได้ถูกนำมาใช้ mmCIF กลายเป็นรูปแบบมาตรฐานสำหรับคลังข้อมูล PDB ในปี 2014 ^{[ 23 ]}ในปี 2019 wwPDB ประกาศว่าการฝากข้อมูลสำหรับวิธีการทางผลึกศาสตร์จะยอมรับเฉพาะในรูปแบบ mmCIF เท่านั้น^{[ 24 ]}

PDB เวอร์ชัน XML ที่เรียกว่า PDBML ได้รับการอธิบายไว้ในปี 2548 [ 25 ^{]ไฟล์โครงสร้าง} สามารถดาวน์โหลดได้ในสามรูปแบบนี้ แม้ว่าโครงสร้างจำนวนมากขึ้นจะไม่ตรงกับรูปแบบ PDB เดิมก็ตาม ไฟล์แต่ละไฟล์สามารถดาวน์โหลดลงในแพ็กเกจกราฟิกจากURL บนอินเทอร์เน็ตได้อย่างง่ายดาย :

• สำหรับไฟล์รูปแบบ PDB ให้ใช้ เช่นhttp://www.pdb.org/pdb/files/4hhb.pdb.gzหรือhttp://pdbe.org/download/4hhb
• สำหรับไฟล์ PDBML (XML) ให้ใช้ เช่นhttp://www.pdb.org/pdb/files/4hhb.xml.gzหรือhttp://pdbe.org/pdbml/4hhb

" 4hhb" คือรหัสระบุตัวตนของ PDB โครงสร้างแต่ละชิ้นที่เผยแพร่ใน PDB จะได้รับรหัสตัวอักษรและตัวเลขสี่หลัก ซึ่งเรียกว่า PDB ID (นี่ไม่ใช่รหัสระบุตัวตนที่ไม่ซ้ำกันสำหรับโมเลกุลชีวภาพ เนื่องจากโครงสร้างหลายโครงสร้างของโมเลกุลเดียวกัน—ในสภาพแวดล้อมหรือรูปทรงที่แตกต่างกัน—อาจถูกบรรจุอยู่ใน PDB ด้วย PDB ID ที่แตกต่างกัน)

สามารถดูไฟล์โครงสร้างได้โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์โอเพนซอร์สฟรีหลายโปรแกรมรวมถึงJmol , Pymol , VMD , MolstarและRasmol โปรแกรม แชร์แวร์อื่นๆ ที่ไม่ฟรีได้แก่ ICM-Browser, ^{[ 26 ]} MDL Chime , UCSF Chimera , Swiss-PDB Viewer, ^{[ 27 ]} StarBiochem ^{[ 28 ]} (โปรแกรมดูโมเลกุลแบบโต้ตอบที่ใช้ Java พร้อมการค้นหาฐานข้อมูลโปรตีนในตัว), Siriusและ VisProt3DS ^{[ 29 ]} (เครื่องมือสำหรับการแสดงภาพโปรตีนในมุมมองสเตอริโอ 3 มิติในโหมดอนาไกลฟ์และโหมดอื่นๆ) และDiscovery Studioเว็บไซต์ RCSB PDB มีรายการโปรแกรมแสดงภาพโมเลกุลและปลั๊กอินเว็บเบราว์เซอร์ทั้งแบบฟรีและเชิงพาณิชย์มากมาย

• ฐานข้อมูลผลึกศาสตร์
• ฐานข้อมูล
• โครงสร้างโปรตีน
• การทำนายโครงสร้างโปรตีน
• ฐานข้อมูลโครงสร้างโปรตีน
• PDBREPORTแสดงรายการความผิดปกติทั้งหมด (รวมถึงข้อผิดพลาด) ในโครงสร้าง PDB
• PDBsum —ดึงข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้าง PDB จากฐานข้อมูลอื่นๆ
• โปรทีโอพีเดีย — สารานุกรมสามมิติแบบร่วมมือกันเกี่ยวกับโปรตีนและโมเลกุลอื่นๆ

• ฐานข้อมูลโปรตีนทั่วโลก (wwPDB) — เว็บไซต์หลักของเว็บไซต์ระดับภูมิภาค (ด้านล่าง)
  • RCSB Protein Data Bank (สหรัฐอเมริกา)
  • พีดีบี (ยุโรป)
  • พีดีบีเจ (ญี่ปุ่น)
  • BMRB, Biological Magnetic Resonance Data Bank ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2020 ที่Wayback Machine (สหรัฐอเมริกา)
• เอกสารประกอบ wwPDB — เอกสารเกี่ยวกับรูปแบบไฟล์ PDB และ PDBML
• ดูโครงสร้างที่เก็บถาวรไว้เมื่อวันที่ 24 มีนาคม 2011 ในWayback Machine — บทนำเกี่ยวกับผลึกศาสตร์ของ RCSB
• หน้าหลักของ PDBsum — ดึงข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้าง PDB จากฐานข้อมูลอื่นๆ
• ฐานข้อมูลกรดนิวคลีอิก (NDB) — เป็นฐานข้อมูลที่คล้ายกับ PDB แต่ใช้สำหรับการค้นหากรดนิวคลีอิกโดยเฉพาะ
• บทแนะนำการใช้งาน PDB เบื้องต้น สนับสนุนโดย PDB
• PDBe: ทัวร์ชมรถไฟ EBI ออนไลน์แบบรวดเร็ว