模體

模體(motif)表示具有特定功能的或作為一個獨立結構域一部分的相鄰的二級結構的聚合體，它一般被稱為功能模體（functional motif）或結構模體（structural motif），相當於超二級結構（super-secondary structure）。模體和結構域一起組成了蛋白質的三級結構。結構模體作為結構域的組分，介於蛋白質二級結構和三級結構之間，由相鄰的二級結構單元彼此相互作用，組合在一起，排列成規則的，在空間結構能夠辨認的二級結構組合體，並充當三級結構的構件，其基本形式有αα、βαβ和βββ等。多數情況下，只有非極性殘基側鏈參與這些相互作用，而親水側鏈多在分子的外表面。

常見模體：

（1）左手超螺旋——3根右手α-螺旋擰到一起形成一個左手超螺旋；

（2）右手超螺旋——3根左手螺旋擰到一起形成一個右手超螺旋，如膠原蛋白；

（3）捲曲螺旋——相鄰的2根右手α-螺旋擰到一起形成一個左手超螺旋；

（4）螺旋束——多個α-螺旋的聚合體；

（5）β-摺疊-α-螺旋β-摺疊，即βαβ；

（6）β-髮夾環——兩個反平行β-股由一個環相連；

（7）α-螺旋-β-轉角-α-螺旋，即αβα；

（8）α-螺旋-環-α-螺旋（EF手相）；

（9）Rossmann捲曲——也稱Rossmann摺疊，它由兩個βαβ連在一起，形成βαβαβ結構，通常能結合輔酶I；

（10）希臘鑰匙模體——是一種全β摺疊聚合體，存在於許多不同類型的蛋白質中，因在拓撲學上像古代花瓶上的希臘鑰匙而得名，清蛋白原就含有這種模體。

模體是刻畫蛋白質家族組成結構和執行功能的重要部分，但是對於通過各種生物信息學方法識別出的模體，暫時沒有很好的辦法辨別真假和優劣。提出一種新的模體評價策略，從分類器的觀點出發，對不同方法在同一個蛋白質家族上建立的不同模體進行比較，從而推斷出最具有生物意義的模體。在PROSITE數據庫中選取7個細胞因子家族，採用MEME和HMMER兩種模體識別方法分別識別每個家族的模體，將每個模體看作一個分類器，通過計算同一家族的每個模體的敏感性和特異性並比較它們對應的接收機操作特性曲線，進而比較不同模體，確定真的模體和排除假的模體，從而獲得每個蛋白質家族的最佳模體的模型。這種策略可以應用於對任意蛋白質家族模體識別結果的評價。此外，還可以利用最佳模體搜索數據庫的結果預測每個家族的新成員。

手術、化療、放射治療是治療惡性腫瘤的三大手段。50%～70%的患者在腫瘤治療過程中需要進行放射治療。放射治療(以下簡稱放療)的質量控制(QC)是正確實施放療的前提，而放療前的劑量驗證是QC工作中重要的一部分。

放療的劑量驗證主要包括點劑量和麪劑量驗證。對於面劑量驗證，均用二維矩陣劑量驗證系統;而針對點劑量，主要有固體水和仿人體結構劑量驗證模體，其中，前者由於未考慮人體組織物理密度的不均勻性和人體生理曲度的存在，因此此類模體在做點劑量驗證時不能反應治療計劃系統(TPS)對不均勻組織及人體生理曲度校正的準確性，而後者價格過於昂貴(10萬元以上)且笨重，不易操作，基層醫療機構放療科基本不會配備此仿真模體。基於此，我院設計一款材料易尋、等效於人體多種組織密度、操作方便的放療劑量驗證模體，具體報告如下。

以石蠟、豬、骨骼、帶電離室適配孔的固體水、硬塑料泡沫、木板為主體材料。

固體水上放置等大的方形木板，木板上放置硬塑料泡沫，上用不乾膠粘貼一排經福爾馬林處理過的豬肋骨。將以上結構放置於一個合適的箱子中。固體蠟經熔蠟爐熔化後倒入箱子中(蠟要高於豬肋骨3cm)。命名為蠟模塊，20min蠟完全凝固，使之成為一個整體，然後用熱絲切割機將四周多餘的蠟切掉，將蠟模部分切成不規則形狀。放射治療劑量驗證模體即製作完成，簡稱驗證模體。具體如圖3～圖5所示。

(1) 電離室連接劑量儀後，插入帶電離室適配器固體水。

①30×30×1cm³固體水；

②30×30×2cm³帶電離室適配器固體水(圖4)；

③30×30×1cm³木板；

④30×30×1cm³硬塑料泡沫(圖:5)；

⑤經熱絲切割機處理過後不規則形狀的蠟模塊

(2)將驗證模體置於CT下掃描，獲取一組斷層圖像，將此圖像通過網絡傳至TPS。

(3)勾畫出電離室，命名為PTV，針對PTV，設計一個5野均分，處方劑量為2Gy的調強放療計劃。計劃完成後，5野角度置0°，再重新進行計算。

(4)記下電離室有效測量點的劑量，此為計劃劑量。

(5)將驗證模體置於加速器下，按放療計劃對模體進行照射，讀出電離室劑量儀上的數，此為實測劑量。

(6)計劃劑量與實測劑量做比，誤差應在±3%。

(1)將驗證模體放在二維矩陣劑量儀上，此為面劑量驗證模體，置於CT下掃描，獲取一組斷層圖像，命名為CT－Mattixx並傳輸至TPS。

(2)調用2.1中(2)調強放療計劃，導入CT－Mat-tixx圖像中再行計算。

(3)將面劑量驗證模體置加速器下進行照射。

(4)用二維矩陣劑量軟件分析實測的CT－Mattixx值，和2.2中(2)進行比對，按美國醫學物理學家協會(AAPM)53號報告評價γ值，要求：3%(3mm DTA)。

放療前的劑量驗證是不可或缺的一個步驟。正如前所述，劑量驗證用的模體要麼是無法模擬人體的組織密度及曲度，要麼價格昂貴，對於前者，無法驗證TPS對不均勻組織及人體生理曲度校正的準確性。

使用市場上易購得的材料，根據組織等效的放射治療物理學原理，製作成模擬人體不同器官物理密度及曲度劑量驗證模體，以驗證TPS算法準確度。經CT測量，硬塑料泡沫、木板、固體水、豬肋條骨的CT值(單位HU)分別是－1000～－850、－920～－172、0、280～1000，等效於人體氣腔、肺臟、軟組織、骨組織等。此模體更符合人體的組織物理密度特徵，能較好的給個體化的放療計劃提供準確的劑量驗證。 ^[1]