PDB数据库简介ppt课件
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结构生物学--第7章--生物大分子结构数据库--ZH--2019
（Research Collaboration for Structural Bioinformatics, RCSB）管理
/pdb/
wwPDB In 2003
✓RCSB PDB (USA) ✓PDBe (UK) ✓PDBj (Japan) ✓BMRB (USA) ：Biological Magnetic
作业1和2
• 1. 在pdb数据库中查找单克隆抗体的结构(PDB号:1igt )。找 出结晶条件、分辨率、Rfactor、Rfree、空间群。
• 2. 在PDB数据库中下载该结构，用PyMOL软件做一张该单 克隆抗体的图片。要求cartoon形式展示（show(S)-cartoon ），去除水分子(hide(H)-water)，分别用紫黄两色色表示抗 体的重链和轻链(做这个大家可以尝试，我会课堂演示)，在 图片上标记抗体各区域的名称。图片背景为白色（displaybackground-white），分辨率300 dpi。
• 实验（X射线晶体衍射、核磁共振NMR、电子显 微镜）测定的生物大分子的三维结构。
• 其中主要是蛋白质的三维结构，还包括核酸、糖 类、蛋白质与核酸复合物的三维结构 。
3. PDB数据格式
PDB的数据结构：对于每一个结构，包含名称、 参考文献、序列、一级结构、二级结构和原子坐 标等信息
分子类别— PDB文本文件， 用写字板打开 转运蛋白
结构生物学 第7章 生物大分子结构数据库
及结构比对 ZH 2019-05
蛋白质结构数据库
Protein Data Bank（PDB）
一、PDB(Protein Data Bank）
1.PDB概述 最重要的蛋白质分子结构数据库 1971年代建立于美国Brookhaven国家实验室 1988年由美国结构生物信息学研究合作组织
/pdb/
wwPDB In 2003
✓RCSB PDB (USA) ✓PDBe (UK) ✓PDBj (Japan) ✓BMRB (USA) ：Biological Magnetic
作业1和2
• 1. 在pdb数据库中查找单克隆抗体的结构(PDB号:1igt )。找 出结晶条件、分辨率、Rfactor、Rfree、空间群。
• 2. 在PDB数据库中下载该结构，用PyMOL软件做一张该单 克隆抗体的图片。要求cartoon形式展示（show(S)-cartoon ），去除水分子(hide(H)-water)，分别用紫黄两色色表示抗 体的重链和轻链(做这个大家可以尝试，我会课堂演示)，在 图片上标记抗体各区域的名称。图片背景为白色（displaybackground-white），分辨率300 dpi。
• 实验（X射线晶体衍射、核磁共振NMR、电子显 微镜）测定的生物大分子的三维结构。
• 其中主要是蛋白质的三维结构，还包括核酸、糖 类、蛋白质与核酸复合物的三维结构 。
3. PDB数据格式
PDB的数据结构：对于每一个结构，包含名称、 参考文献、序列、一级结构、二级结构和原子坐 标等信息
分子类别— PDB文本文件， 用写字板打开 转运蛋白
结构生物学 第7章 生物大分子结构数据库
及结构比对 ZH 2019-05
蛋白质结构数据库
Protein Data Bank（PDB）
一、PDB(Protein Data Bank）
1.PDB概述 最重要的蛋白质分子结构数据库 1971年代建立于美国Brookhaven国家实验室 1988年由美国结构生物信息学研究合作组织
教你使用NCBI,PDB数据库64页PPT
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
教你使用NCBI,PDB数据库
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
教你使用NCBI,PDB数据库
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的
PDB数据库蛋白结构数据库简介
PDB数据库蛋白结构数据库简介
2.数据来源
通过实验（X射线晶体衍射，核磁共振， 电子显微镜方法等）测定的生物大分子的三 维结构。
主要是蛋白质的三维结构，还包括核酸、 糖类、蛋白质与核酸复合物的三维结构。
PDB数据库蛋白结构数据库简介
3.数据统计
截止2008年4月，PDB数据库已含有 50277 个结构数据，其中约93%是蛋白质的 结构。
7d号obslte注明该id号已改为新号title说明试验方法类型caveat可能的错误提示compnd化合物分子组成source化合物来源keywds关键词expdta测定结构所用的试验方法pdb数据库蛋白结构数据库简介author结构测定者revdat修订日期及相关内容sprsde已撤销或更改的相关记录jrnl发表坐标集的文献remark1有关文献remark2最大分辨率remark3用到的程序和统计方法remark4其他注解dbref其他序列库的有关记录seqadvpdb与其它记录的出入pdb数据库蛋白结构数据库简介seqres残基序列mo
(3)在结构图上单击，下载文件3 。 (4)下载并安装Cn3D软件。 (5)开始→程序→NCBI→Cn3D→Cn3D4.1 注：MMDB采用ASN.1的记录格式，而非PDB格式。
PDB数据库蛋白结构数据库简介
PDB数据库蛋白结构数据库简介
PDB数据库蛋白结构数据库简介
PDB数据库蛋白结构数据库简介
PDB数据库蛋白结构数据库简介
AUTHOR REVDAT SPRSDE
JRNL REMARK 1 REMARK 2 REMARK 3 REMARK 4
DBREF SEQADV
结构测定者 修订日期及相关内容 已撤销或更改的相关记录 发表坐标集的文献 有关文献 最大分辨率 用到的程序和统计方法 其他注解 其他序列库的有关记录 PDB与其它记录的出入
2.数据来源
通过实验（X射线晶体衍射，核磁共振， 电子显微镜方法等）测定的生物大分子的三 维结构。
主要是蛋白质的三维结构，还包括核酸、 糖类、蛋白质与核酸复合物的三维结构。
PDB数据库蛋白结构数据库简介
3.数据统计
截止2008年4月，PDB数据库已含有 50277 个结构数据，其中约93%是蛋白质的 结构。
7d号obslte注明该id号已改为新号title说明试验方法类型caveat可能的错误提示compnd化合物分子组成source化合物来源keywds关键词expdta测定结构所用的试验方法pdb数据库蛋白结构数据库简介author结构测定者revdat修订日期及相关内容sprsde已撤销或更改的相关记录jrnl发表坐标集的文献remark1有关文献remark2最大分辨率remark3用到的程序和统计方法remark4其他注解dbref其他序列库的有关记录seqadvpdb与其它记录的出入pdb数据库蛋白结构数据库简介seqres残基序列mo
(3)在结构图上单击，下载文件3 。 (4)下载并安装Cn3D软件。 (5)开始→程序→NCBI→Cn3D→Cn3D4.1 注：MMDB采用ASN.1的记录格式，而非PDB格式。
PDB数据库蛋白结构数据库简介
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PDB数据库蛋白结构数据库简介
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AUTHOR REVDAT SPRSDE
JRNL REMARK 1 REMARK 2 REMARK 3 REMARK 4
DBREF SEQADV
结构测定者 修订日期及相关内容 已撤销或更改的相关记录 发表坐标集的文献 有关文献 最大分辨率 用到的程序和统计方法 其他注解 其他序列库的有关记录 PDB与其它记录的出入
PDB数据库简介
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精品课件
生物数据库的种类
精品课件
生物数据库的种类
➢序列数据库
• 核酸序列数据库 (EMBL、GenBank、DDBJ) • 常用蛋白质序列数据库(Swissprot,PIR)
➢结构数据库
• 蛋白质结构数据库( PDB ) • 蛋白质分类数据库(SCOP、CATH )
➢其它数据库
精品课件
精品课件
PDB数据库的详细字段说明
精品课件
PDB数据库的详细字段说明
精品课件
详细信息
精品课件
三维结构
配体小分子
β-折叠
α-螺旋
精品课件
三、结构模型显示
生物大分子三维立体结构显示的软件：PyMol、 RasMol、Chimera、VMD、Swiss-PdbViewer等
通过这些软件可以对此三维结构进行查看、编辑 ，进一步应用于研究。
Protein Data Bank
蛋白质结构数据库
/pdb/home/home.d o
精品课件
一、基本概况
➢ 美国Brookhaven实验室1971年建立的大分子结构 数据库,PDB蛋白质晶体结构资料数据库 (Protein Date Bank)。
➢ PDB数据库的维护由结构生物信息学研究合作组织 (Research Collaboration for Structural Bioinformatics,RCSB) 负责。
精化搜索结果
精品课件
相关介绍
下载氨基酸序列及 二级结构的信息
配体不同
分辨率不同
精品课件
PDB数据库文件
包括分子类别、发布日期，PDB-ID
关键字列表 测定结构所用的试验方法
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生物数据库的种类
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生物数据库的种类
➢序列数据库
• 核酸序列数据库 (EMBL、GenBank、DDBJ) • 常用蛋白质序列数据库(Swissprot,PIR)
➢结构数据库
• 蛋白质结构数据库( PDB ) • 蛋白质分类数据库(SCOP、CATH )
➢其它数据库
精品课件
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PDB数据库的详细字段说明
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三维结构
配体小分子
β-折叠
α-螺旋
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三、结构模型显示
生物大分子三维立体结构显示的软件：PyMol、 RasMol、Chimera、VMD、Swiss-PdbViewer等
通过这些软件可以对此三维结构进行查看、编辑 ，进一步应用于研究。
Protein Data Bank
蛋白质结构数据库
/pdb/home/home.d o
精品课件
一、基本概况
➢ 美国Brookhaven实验室1971年建立的大分子结构 数据库,PDB蛋白质晶体结构资料数据库 (Protein Date Bank)。
➢ PDB数据库的维护由结构生物信息学研究合作组织 (Research Collaboration for Structural Bioinformatics,RCSB) 负责。
精化搜索结果
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相关介绍
下载氨基酸序列及 二级结构的信息
配体不同
分辨率不同
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包括分子类别、发布日期，PDB-ID
关键字列表 测定结构所用的试验方法
PDB数据库.ppt
胺基酸序列的來源─UNIPROT da胺ta基ba酸se序列 232個胺基酸的序列
Identification of helical substructures.
Identification of sheet substructures.
Identification of turns and other short loop turns which normally connect
First line of the entry, contains PDB ID code, classification, and date of deposition.
Description of macromolecular contents of the entry.
List of keywords describing the macromolecule. Experimental technique used for the structure
other secondary structure segments.
胺基酸 X軸的座標 Y軸的座標 Z軸的座標
出現的原子
胺基酸位置
Chain terminator.
Structure Details → Description、Polymer Type、Formula Weight、Ligands Protein Details → UniProt Information、EC number、Associated Pathways
Protein Data Bank
/pdb/home/home.do
取材自 葉雅玲
PDB (Protein Data Bank)
•蛋白質資料銀行，收集了全世界利用核磁共振、 X-ray繞射實驗、理論模擬所解出來的蛋白質和 DNA的三度空間立體結構
药效基团及三维结构数据库
Muegge等提出了一种基于药效基团过滤 （pharmcophore point fliter） 的方法来鉴别化合物的类 药性，药效基团包括胺、氨基化合物、醇、酮、砜、磺 胺基、羧酸基、氨基甲酸、胍、脒、脲、酯。
药效基团过滤模型I （pharmcophore point fliter I）的方法用 来区别药物和非药物分子，基本的规则包括：
§7.3 药效基团及三维结构数据库搜寻
药效基团（3D-Pharmacophore）指这些在药物分子识 别中起重要作用的原子和基团及它们的三维空间排列。 药效基团模型间接给出了受体活性结合口袋的形状、 静电以及构象特征 经典的药效基团包括氢键供体、氢键受体、带电或离子 基团、疏水基团、芳香基团以及这些原子或基团的空间距 离、角度和二面角等几何限制等
（2）配体集的大小 大多数方法一般只处理分子数少于100的配体集，如 HipHop、HypoGen、MPHIL和RAPID；有一种方法从 众多的小分子中提炼出一个较小的分子集，通过对小分 子的活性进行排序，选择活性最好的一部分小分子，这 种方法的缺点就是忽略了不少小分子并且影响很大。 SCAMPI方法是一种从1000－2000个配体中构建药效基 团的方法。
162,609 3,425
现有供查询的免费化合物数据库
数据库名称 CCDC Cambridge Crystallographic Data Center 3D Molecular Modeling Database, Tokyo University NCI Drug Information System 3D Database, National Cancer Institute NCI Database 化合物数 272,000 网址 /
PDB数据库以文本文件的方式存放数据，每个分子各用一个独立的 文件。除了原子坐标外，还包括物种来源、化合物名称、结构递交者以 及有关文献等基本注释信息。此外，还给出分辨率、结构因子，温度系 数、蛋白质主链数目、配体分子式、金属离子、二级结构信息、二硫键 位置等和结构有关的数据。
药物综合数据库PDB
有效使用PDB
• 信息模块简要介绍
• 如何设定条件精准检索国内重要城市医院市场信息？ • 如何有效分析国内品种产量及企业主营业务收入，利润？ • 如何检索历年全球畅销药数据？ • 如何查阅全球药品研发基本面信息？ • 其他
市场信息更新提示窗口 登录窗口
药品基础信息：基础信息：基本介绍、合成工艺、制剂配方、临床开发、知识产权、 市场动态、药品标准、药品说明书、行保事项、药典涵盖情况、基本药物与医保、国 内新药批准情况等
切换视图的表现方式：如柱状图，饼图，面积图，气泡图等 标签显示：选择是否将数字标记在图表上 检索条件：输入需要检索的信息，完成所需的分析功能 导出图表
有效使用PDB
• 信息模块简要介绍 • 如何设定条件精准检索国内重要城市医院市场信息？
• 如何有效分析国内品种产量及企业主营业务收入， 利润？
• 如何检索历年全球畅销药数据？ • 如何查阅全球药品研发基本面信息？ • 其他
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PDB 可以帮助您：
• 监控国内22城市重点医院药品销售，帮您及时洞悉市场用药格局及增长 • 监控国内5000家医药工业企业原料药、制剂产量产值 • 监控国内4000家企业基本财务情况（包括上市及非上市企业的主营业务
收入、利润） • 监控历年全球畅销药（销售额前500前）产品目录及销售额 • 监控国外上市的药物品种，进入I/II/III期临床试验的品种 • 更多……
选中“国内生产情况”模块。
在药品中文名中输入“阿莫西林” ，设置年份 2011，结果出现 140 条信息，显示了 各个企业 2011 年的原料药、制剂产量信息。多于 75 条的信息需要点击下一页翻看。
选中“企业”模块，可查询到国内外制药企业的财务信息和基本资料。 具体查询方法如下： 输入企业关键字，模糊查询，设查询方式“like”,例如需要查询江苏恒瑞医药股份时， 首先输入“恒瑞”。而后点击检索，查询结果页面如图。第三排为江苏恒瑞医药股 份有限公司。点击“详细信息”，进入企业基本资料和财务信息页面。
教你使用NCBIPDB数据库优秀PPT课件
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
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生物信息学
第三讲：序列的采集、存储 和查询
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
本章内容提要
1. DNA测序 2. 序列数据的存储 3. 序列数据的文件格式 4. 序列数据的查询
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
NCBI Gene
1. /sites/entrez?db=gene
结论2
人的Survivin蛋白质包含142个氨基酸，序 列标识符为：NP_001159.2
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获取FASTA序列
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FASTA格式的序列
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获取蛋白质的序列信息
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
Survivin：142aa
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
基因组测序：两种方案
1. DNA片段在染色体上的位置、方向已知。 首先染色体被打断成150kbp左右的片段， 然后克隆到BACs中，再进一步打碎，克隆， 测序，组装。
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生物信息学
第三讲：序列的采集、存储 和查询
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
本章内容提要
1. DNA测序 2. 序列数据的存储 3. 序列数据的文件格式 4. 序列数据的查询
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
Bioinformatics, 2009-2010, Semester 1, Soochow
NCBI Gene
1. /sites/entrez?db=gene
结论2
人的Survivin蛋白质包含142个氨基酸，序 列标识符为：NP_001159.2
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获取FASTA序列
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FASTA格式的序列
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获取蛋白质的序列信息
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Survivin：142aa
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基因组测序：两种方案
1. DNA片段在染色体上的位置、方向已知。 首先染色体被打断成150kbp左右的片段， 然后克隆到BACs中，再进一步打碎，克隆， 测序，组装。
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各种温度因素导致的标准差
TER
链末端
HETATM
非标准基团原子坐标
ENDMDL
亚基结束
CONECT
原子间的连通性有关记录
MASTER
版权拥有者
END
文件结束
17
详细信息
18
三维结构
配体小分子
β-折叠
α-螺旋
19
三、结构模型显示
生物大分子三维立体结构显示的软件： PyMol、RasMol、Chimera、VMD、 Swiss-PdbViewer等
蛋白质结构数据库
/pdb/home/home.do
4
一、基本概况
美国Brookhaven实验室1971年建立的大分 子结构数据库,PDB蛋白质晶体结构资料数 据库 (Protein Date Bank)。
PDB数据库的维护由结构生物信息学研究合 作组织 (Research Collaboration for Structural Bioinformatics,RCSB) 负责。
PDB数据库简介
1
生物数据库的种类
2
生物数据库的种类
序列数据库
• 核酸序列数据库 (EMBL、GenBank、DDBJ) • 常用蛋白质序列数据库(Swissprot,PIR)
结构数据库
• 蛋白质结构数据库( PDB ) • 蛋白质分类数据库(SCOP、CATH )
其它数据库
3
Protein Data Bank
5
1、数据
来源
主要通过实验（X射线晶体衍射，核磁共振，
电子显微镜方法等）测定的生物大分子的三维结构。
主要是蛋白质的三维结构，还包括核酸、糖类、蛋白质 与核酸复合物的三维结构。
信息
原子的空间坐标、引用文献、形成α-helix和β-
sheet的氨基酸序列、双硫键连结模式、与蛋白质结合的
ligand、参与生化功能的residue等。
PDB中的记录有唯一的PDB-ID，包括4个 字符串，可由大写字母A~Z和数字0~9组合 而成，如1LDM。
PDB和它的镜像站点提供每个PDB记录 的查询，可按一些专门的查询项目（如提 交数据、作者姓名、结构表达）进行检索。
8
二、简单使用
高级搜索
搜索栏
9
检索CDK2 搜索到408条结果
精化搜索结果
6
2、数据结构
结构记录
名称、参考文献、 序列、一级结构、 二级结构和原子坐 标等信息。
显式序列 信息
隐式序列 信息
以关键字SEQRES 作为显式序列标 记，以该关键字 打头的每一行都 是关于序列的信 息。
即为立体化学 数据，包括每 个原子的名称 和原子的三维 坐标。
7
3、数据查询是pdb文件在数据库中的编号, 从PDB数据库下载结构常会得 到一个以这个编号命名的 pdb文件，如1LDM.pdb
通过这些软件可以对此三维结构进行查看、 编辑，进一步应用于研究。
20
21
10
相关介绍
下载氨基酸序列及 二级结构的信息
配体不同
分辨率不同
11
PDB数据库文件
包括分子类别、发布日期，PDB-ID
关键字列表 测定结构所用的试验方法
12
以关键字SEQRES打头 306个氨基酸的显式序列信息
13
X轴坐标
Y轴坐标
Z轴坐标
原子
氨基酸
14
PDB数据库的详细字段说明
HEADER OBSLTE TITLE CAVEAT COMPND SOURCE KEYWDS EXPDTA
分子类，公布日期，ID号 注明该ID号已改为新号 说明试验方法类型 可能的错误提示 化合物分子组成 化合物来源 关键词 测定结构所用的实验方法
15
PDB数据库的详细字段说明
AUTHOR REVDAT SPRSDE
JRNL REMARK 1 REMARK 2 REMARK 3 REMARK 4
DBREF SEQADV
结构测定者 修订日期及相关内容 已撤销或更改的相关记录 发表坐标集的文献 有关文献 最大分辨率 用到的程序和统计方法 其他注解 其他序列库的有关记录 PDB与其它记录的出入
16
PDB数据库的详细字段说明
MODEL
多亚基时显示亚基号
ATOM
标准基团的原子坐标
SIGATM
标准差
ANISOU
温度因子
SIGUIJ