第五章 蛋白质序列分析.ppt

第五章 蛋白质序列分析 第一节 蛋白质基本性质分析 第二节 蛋白质功能预测 第三节 蛋白质结构预测 第四节 蛋白质分子进化分析 第一节 蛋白质基本性质分析 一、疏水性分析 二、跨膜区分析 三、前导肽和蛋白质定位 四、卷曲螺旋分析 一、疏水性分析 1、ExPASy的ProtScale程序 /cgi-bin/protscale.pl 2、Windows下的软件资源 BioEdit、DNAMAN等。 二、跨膜区分析 1、基于自然存在的跨膜螺旋数据库Tmbase，可通过进行分析：genome.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/ /software/TMPRED_form.html 2、软件分析： DNAMAN等 三、前导肽和蛋白质定位 1、信号肽分析 http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/ 2、亚细胞定位分析 http://predict.sanger.ac.uk/nnpsl/nnpsl_mult.cgi 四、卷曲螺旋分析 α-螺旋的卷曲螺旋(coiled-coils)排列方式能够直接从序列中预测。 http://E/links.htm 第二节 蛋白质功能预测 主要有两个策略进行： 一、同源序列分析 二、功能区相关的保守序列特点分析 一、基于序列同源性分析的蛋白质功能预测 1、程序的选择 原则：至少80个氨基酸长度范围内具有25%以上的序列一致性才可能有的显著性意义。 BLASTP→FASTA→BLITZ(20 ％ ～25 ％) 2、记分矩阵的使用 A、记分矩阵必须和序列匹配的同源性相对准确 PAM250用于远距离匹配(约25%一致性) PAM40用于同源性较低的相关蛋白 BLOSUM62用于常规分析 B、不同记分矩阵能更好揭示保守区域。 3、选择所检索的数据库 SWISS-PROT PDB OWL综合性蛋白质序列数据库(http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/dbbrowser/OWL/owl_blast.html) 。 二、基于motif、结构位点、结构功能域数据库的蛋白质功能预测 1、 PROSITE 2、HITS 3、InterProscan 4、SMART 1、 PROSITE 数据库 由专家根据生物学知识审编的SWISS-PROT蛋白质序列中有生物学意义的位点(sites)、模式(patterns)和轮廓(profile)建立的数据库 /prosite 2、HITS蛋白质结构数据库 由瑞士ISREC建立的一个蛋白质结构域数据库。 http://www.isrec.isb-sib.ch/cgi-bin/hits/hits_index 3 、InterProScan综合分析网站 InterProscan是EBI开发的一套集成的蛋白质结构域和功能位点数据库。 http://www.ebi.ac.uk/interpro/scan.html 4、简单模块构架有哪些信誉好的足球投注网站工具 EMBL建立的简单模块构架有哪些信誉好的足球投注网站工具(Simple Modular Architecture Research Tool，SMART） http://smart.embl-heidelberg.de/ 第三节 蛋白质结构预测 一、蛋白质结构资源 二、蛋白质二级结构预测 三、蛋白质三级结构预测 一、蛋白质结构资源 1、PDB (Protein Data Bank)数据库 数据库的管理者是结构生物信息学合作研究组织（Research Collaboration for structural Bioinfomatics，RCSB，) 。 2、蛋白质结构分类数据库(SCOP) structural classification of proteins，SCOP是对己知的蛋白质三维结构进行手工分类得到的数据库。可以分析查询蛋白质是否和已知结构蛋白质具有相似性。http://scop.mrclmb.cam.ac.uk/scop/ 二、蛋白质二级结构预测 1、基于单一序列的分析——成功率不高 2、基于多重序列对齐的分析 PHD程序提供了从二级结构到折叠方面分析的多种资源。 http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html 三、蛋白质三级结构预测 1、穿针引线(threading) 原理 所有可能的蛋白质形状中哪个适应于我的序列? →成千上万种可能 我已经观察到了己知结构蛋白质结构中的折叠方式，我的序列是否也能够折叠为此种方式？ →1000种 2、同源模建 http://www.expasy.ch/swissmod/SM_TOPPAGE.html 序列对结构数据库进行比较→进行对齐分析→和已知结构“穿针引线”