摘要
环肽是调控难成药靶点、蛋白质-蛋白质相互作用的热门分子骨架，但目前缺少标准化、可计算、以３维结构为核心的环肽资源库。本文构建人工整理数据库HighDB，收录全部来自蛋白数据库（PDB）与已发表文献的实验解析环肽３维结构。当前数据库共收录2,504条条目，均在PDB链层级完成注释，统一标注环化方式、环数量、整体２级结构、天然/人工来源、蛋白复合物结合环境５大维度信息。HighDB集成关键词检索、多维度筛选、序列同源搜索、交互式３维可视化功能，支撑环肽结构对比、数据集构建、分子模板挖掘、环肽骨架设计等研究。除数据库搭建外，本文提出统一的环肽拓扑与构象注释标准，并与主流环肽数据库横向对比；结果显示HighDB注释维度更全面，同时拥有同类数据库中规模最大的实验解析环肽结构集。学术用户可免费访问官网
http://highdb.duanlab.ac/
hduan@mpu.edu.mo
#环肽数据库 #结构生物信息学 #拓扑注释 #模板检索 #基准数据集构建
构建与注释体系
搭建流程与系统架构
图1 HighDB数据库搭建流程与系统架构
左侧数据来源：
1.RCSB蛋白数据库：自动化脚本批量下载PDB/mmCIF文件、解析共价连接信息；
2.学术文献库：PubMed、Clarivate、谷歌学术人工整理。
数据处理：2类数据源汇总后人工逐条校验、统一注释。
服务层：Linux服务器，Nginx高性能网页服务，Django后端框架，SQLite存储全部条目与注释。
前端网页模块：
1. 检索分析工具：基础检索、高级多条件筛选、BLASTP序列比对、统计图表；
2. 浏览可视化：条目分页浏览、数据统计、Mol三维分子可视化。
整体概况与同类平台对比
图2 HighDB条目组成、结构特征与同类数据库对比
A 天然/人工环肽饼图：天然1,809条（72.2%），人工695条（27.8%）
B 单体/复合物饼图：单体1,576条（63.0%），蛋白复合物928条（37.0%）
C 环化类型占比：2硫键环化73%，侧链环化12%，头尾环化8%，其余复合环化类型合计7%
D 肽长度分布柱状：11–20氨基酸条目数量最多
E 环数量分布：单环1,169条（46.7%），3环691条（27.6%），双环467条（18.7%）
F 整体2级结构：无规卷曲858条（34.3%），β折叠730条，α螺旋724条，混合构象192条
G 数据库注释维度对比网络图：对比 Norine、CyBase、CyclicPepedia、SATPdb、DRAMP、APD6与HighDB注释覆盖维度
H 各数据库PDB实验结构总量柱状图：HighDB（2504）远高于CyBase (509)、SATPdb (300)、CyclicPepedia (218)、DRAMP (115)、APD6 (25)
I 散点图：横轴注释维度数量，纵轴实验环肽条目总数，HighDB位于右上角，注释最全面、结构数据量最大
功能与分子设计应用
图3 HighDB网页核心功能截
A 多维高级筛选界面：可设置肽类型、2硫键、环化、环数、2级结构、长度、复合物条件检索，表格展示匹配条目；
B BLASTP序列比对检索界面：输入FASTA序列，设置参数运行比对，输出同源条目相似度、E值；
C 单条目详情页面：左侧完整注释信息，右侧内嵌3D分子可视化窗口，支持结构旋转查看。
详细总结
思维导图
整体数据统计
2,504条条目
参考
J Comput Aided Mol Des. 2026 Jul 14;40(1):180. doi: 10.1007/s10822-026-00892-5.
HighDB: a structure-annotated cyclic peptide database for comparative analysis, template retrieval, and design-oriented applications
注：AI辅助创作，如有不当欢迎指出。内容仅供参考，不构成任何建议。
