Swiss-model (เขียนแบบมีสไตล์ว่าSWISS-MODEL ) เป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์ชีวสารสนเทศเชิงโครงสร้าง ที่มุ่งเน้นการสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนสามมิติ โดยใช้หลักการความคล้ายคลึงกัน ^{[ 1 ] [ 2 ]}ณ ปี 2026 การสร้างแบบจำลองโดยใช้หลักการความคล้ายคลึงกันถือเป็นวิธีการที่แม่นยำที่สุดในการสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนสามมิติที่เชื่อถือได้ และถูกนำมาใช้เป็นประจำในแอปพลิเคชันเชิงปฏิบัติหลายอย่าง วิธีการสร้างแบบจำลองโดยใช้หลักการความคล้ายคลึงกัน (หรือการเปรียบเทียบ) ใช้โครงสร้างโปรตีนจากการทดลอง (แม่แบบ) เพื่อสร้างแบบจำลองสำหรับโปรตีนที่มีความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ (เป้าหมาย)

ปัจจุบัน Swiss-model ประกอบด้วยส่วนประกอบที่บูรณาการอย่างแน่นหนา 3 ส่วน ได้แก่ (1) Swiss-model pipeline – ชุดเครื่องมือซอฟต์แวร์และฐานข้อมูลสำหรับการสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนโดยอัตโนมัติ^{[ 1 ]} (2) Swiss-model Workspace – เวิร์กเบนช์อินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก บนเว็บ ^{[ 2 ]} (3) Swiss-model Repository – ฐานข้อมูลแบบจำลองความคล้ายคลึงที่ได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่องสำหรับชุดโปรตีโอมของสิ่งมีชีวิตแบบจำลองที่มีความสำคัญทางชีวการแพทย์สูง^{[ 3 ]}

กระบวนการสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนโดยใช้แบบจำลองความคล้ายคลึง (Homology Model) ของ Swiss-model ประกอบด้วยขั้นตอนหลักสี่ขั้นตอน ได้แก่:

1. ระบุแม่แบบโครงสร้าง ใช้ BLASTและHHblitsในการระบุแม่แบบ แม่แบบเหล่านี้ถูกจัดเก็บไว้ใน Swiss-model Template Library (SMTL) ซึ่งได้มาจากProtein Data Bank (PDB)
2. จัดเรียงลำดับเป้าหมายและโครงสร้างแม่แบบ ให้ตรงกัน
3. สร้างแบบจำลองและลดการใช้พลังงานให้เหลือน้อยที่สุด Swiss-model ใช้แนวทางการประกอบชิ้นส่วนที่แข็งแรงในการสร้างแบบจำลอง
4. ประเมินคุณภาพของแบบจำลองโดยใช้ QMEAN ซึ่งเป็นค่าประมาณทางสถิติของแรงเฉลี่ย

พื้นที่ทำงานแบบจำลองสวิส (Swiss-model Workspace) ผสานรวมโปรแกรมและฐานข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการทำนายและสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนไว้ในพื้นที่ทำงานบนเว็บ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของงานสร้างแบบจำลอง สามารถใช้โหมดการใช้งานที่แตกต่างกันได้ โดยผู้ใช้จะมีระดับการควบคุมที่แตกต่างกันในแต่ละขั้นตอนของการสร้างแบบจำลอง ได้แก่ โหมดอัตโนมัติ โหมดการจัดเรียงลำดับ และโหมดโครงการ โหมดอัตโนมัติเต็มรูปแบบจะใช้เมื่อความเหมือนของลำดับระหว่างเป้าหมายและแม่แบบสูงเพียงพอ (>50%) ซึ่งทำให้ไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์เลย ในกรณีนี้ จะต้องป้อนเพียงลำดับหรือ รหัสการเข้าถึง UniProtของโปรตีนเท่านั้น โหมดการจัดเรียงลำดับช่วยให้ผู้ใช้สามารถป้อนการจัดเรียงลำดับเป้าหมาย-แม่แบบของตนเอง ซึ่งกระบวนการสร้างแบบจำลองจะเริ่มต้นจากตรงนั้น (เช่น ขั้นตอนการค้นหาแม่แบบจะถูกข้ามไป และโดยส่วนใหญ่แล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในการจัดเรียงลำดับที่ให้มา) โหมดโครงการจะใช้ในกรณีที่ยากกว่า เมื่อจำเป็นต้องแก้ไขการจัดเรียงลำดับเป้าหมาย-แม่แบบด้วยตนเองเพื่อปรับปรุงคุณภาพของแบบจำลองที่ได้ ในโหมดนี้ อินพุตคือไฟล์โปรเจกต์ที่สามารถสร้างได้โดยเครื่องมือแสดงภาพและวิเคราะห์โครงสร้าง DeepView (Swiss Pdb Viewer) ^{[ 4 ]}เพื่อให้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบและจัดการการจัดเรียงเป้าหมาย-แม่แบบในบริบทโครงสร้างได้ ในทั้งสามกรณี เอาต์พุตคือไฟล์ pdb ที่มีพิกัดอะตอมของแบบจำลองหรือไฟล์โปรเจกต์ DeepView ขั้นตอนหลักสี่ขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองโฮโมโลยีสามารถทำซ้ำได้เรื่อยๆ จนกว่าจะได้แบบจำลองที่น่าพอใจ

พื้นที่ทำงานแบบจำลองสวิสสามารถเข้าถึงได้ผ่านทาง เว็บเซิร์ฟเวอร์ ExPASyหรือสามารถใช้เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม DeepView (Swiss Pdb-Viewer) ณ เดือนกันยายน 2015 มีการอ้างอิงถึง 20,000 ครั้งในเอกสารทางวิทยาศาสตร์^{[ 5 ]}ทำให้เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีน เครื่องมือนี้ใช้งานได้ฟรีสำหรับใช้ในเชิงวิชาการ

คลังข้อมูล Swiss-model ให้การเข้าถึงชุดโมเดลโปรตีนสามมิติที่มีคำอธิบายประกอบที่ทันสมัยสำหรับสิ่งมีชีวิตต้นแบบกลุ่มหนึ่งที่มีความสำคัญสูงโดยทั่วไป สิ่งมีชีวิตต้นแบบ ได้แก่^{มนุษย์ [} 6 ] ^หนู[ 7 ] ^{C.elegans [} 8 ^{] E.coli} [ 9 ] ^{และเชื้อโรค}ต่างๆ รวมถึง ไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ 2 ^{ที่ก่อให้}เกิดโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง⁽ SARS-CoV-2) ^{[ 10 ] คลัง ข้อมูล Swiss-model ผสานรวมกับ แหล่ง}ข้อมูลภายนอกหลายแห่ง เช่นUniProt [ ^{11 ]} InterPro [ ^{12 ]} STRING [ ^{13 ]}และ Nature Protein Structure Initiative (PSI) SBKB ^{[ 14 ]}

การพัฒนาใหม่ของระบบผู้เชี่ยวชาญแบบจำลองสวิสมีคุณสมบัติ (1) การสร้างแบบจำลองอัตโนมัติของการประกอบโฮโมโอลิโกเมอริก (2) การสร้างแบบจำลองไอออนโลหะที่จำเป็นและลิแกนด์ที่เกี่ยวข้องทางชีวภาพในโครงสร้างโปรตีน (3) การประมาณความน่าเชื่อถือของแบบจำลองเฉพาะที่ (ต่อเรซิเดนซ์) โดยอิงตามฟังก์ชันคะแนนเฉพาะที่ QMEAN ^{[ 15 ]} (4) การแมป คุณสมบัติ UniProtไปยังแบบจำลอง (1) และ (2) สามารถใช้งานได้เมื่อใช้โหมดอัตโนมัติของ Swiss-model Workspace (3) จะมีให้เสมอเมื่อคำนวณแบบจำลองโฮโมโลจีโดยใช้ Swiss-model Workspace และ (4) จะมีอยู่ใน Swiss-model Repository

ในอดีต ความแม่นยำ ความเสถียร และความน่าเชื่อถือของไปป์ไลน์เซิร์ฟเวอร์โมเดลสวิสได้รับการตรวจสอบโดย โครงการมาตรฐาน EVA-CMณ ปี 2024 ไปป์ไลน์เซิร์ฟเวอร์โมเดลสวิสได้เข้าร่วมในโครงการ Continuous Automated Model EvaluatiOn ( CAMEO3D ) ซึ่งประเมินความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของบริการทำนายโครงสร้างโปรตีนอย่างต่อเนื่องด้วยวิธีการอัตโนมัติเต็มรูปแบบ^{[ 16 ]}

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ

• การสร้างแบบจำลองโฮโมโลยี
• การทำนายโครงสร้างโปรตีน
• ซอฟต์แวร์ทำนายโครงสร้างโปรตีน
• CASP (การประเมินเชิงวิพากษ์ของเทคนิคการทำนายโครงสร้างโปรตีน)