1.指导思想

蛋白质同源建模是指当未知结构的蛋白和已知结构的蛋白质在一级序列上比较相似的时候，可以把已知结构的蛋白作为模板，通过计算机的模拟和计算，基于未知结构蛋白的一级序列预测其三维空间结构。

同源建模通常要求模板蛋白与目标蛋白的序列一致性高于30%。

同源建模基于两个假设：

a. 蛋白质的结构由其氨基酸序列唯一决定，如果已经知道一级序列，在理论上就可以获取其二级结构以及三级结构。

b. 蛋白质的三级结构在进化中相比于其一级序列更加保守。如果两个蛋白质的氨基酸序列有 50% 相同，那么约有 90% 的 a- 碳原子的位置偏差不超过 3 Å。

2.已存数据库

目前，已解析的蛋白结构都保存于PDB( http://www.rcsb.org/ ) 数据库中

3.同源模建的基本流程为：

a.序列搜索（query），获得已知结构的同源蛋白作为模板蛋白；

b.多重序列比对（multiple sequence alignment），确定同源蛋白的结构保守区（SCRs）和相应的框架结构（framework）；

c.构建目标蛋白的三维结构，包括主链、侧链和环区建模，通常采用拷贝骨架、构建侧链、补全缺失残基和优化环区等方法（通常需要反复调试）；

拷贝骨架是指,将模板结构的坐标拷贝到目标U，仅拷贝匹配残基的坐标。在一般情况下，通过这一步建立目标蛋白质U的骨架。

构建侧链,可以将模板相同残基的坐标直接作为目标蛋白质的残基坐标.但是对于不完全匹配的残基，其侧链构象是不同的，需要进一步预测。侧链坐标的预测通常采用已知结构的经验数据，如ROTAMERS 数据库中的经验结构数据。

在序列比对中，可能加入空位，这些区域常常对应于二级结构元素之间的loop，对于环区需要另外建立模型。一般也是采用经验性方法，从已知结构的蛋白质中寻找一个最优的环区，拷贝其结构数据。如果找不到相应的环区，则需要用其它方法。

d.能量最小化（energy minimization）（通常是反复迭代的过程）；

e.结构合理性评估（evaluation）。