蛋白质分析和蛋白质组学ppt课件

蛋白质分析和蛋白质组学proteinRNADNA1protein4 Protein function3 Protein localizationGene ontology (GO):-cellular component-biological process-molecular function1 Molecular biology2 Protein families2视角 3和 4的介绍： Gene Ontology (GO) Consortium3Gene Ontology 成立的背景Year 1982 2005Number of records602 44, 202,133 GenBankEMBLDDBJPubMed: over 15 million citations4Whats in a name?n Glucose synthesisn Glucose biosynthesisn Glucose formationn Glucose anabolismn Gluconeogenesisn All refer to the process of making glucose from simpler components5Whats in a name?n The same name can be used to describe different conceptsn A concept can be described using different names Comparison is difficult in particular across species or across databases 6本体 (ontology)n 计算机科学对自然世界认知的形式化的表示 ,既是可被计算机表示 ,解释和利用的知识的形式化的研究 即本体 。本体是结构化的领域知识 ,并可以被计算机解释和利用 。n 实现对生命世界中这些概念理解上的共享 ,包括从不同的视角 ,不同的术语分类 , 不同的主体 ( 人和机器 )共享概念 -概念化的规范n Gene Ontology(GO)协会致力于这样一项工程：编辑一组动态的而又可控的词汇来描述基因和基因产物 (主要是蛋白质 )不同方面的性质。 7Ontologies can be represented as graphs, where the nodes are connected by edgesn Nodes = concepts in the ontologyn Edges = relationships between the conceptsnodenodenodeedgeOntology Structure8所有这些蛋白质能做什么？n “功能 ”太有局限性。n 生物学家想知道： 每个蛋白质能做什么，属于哪条细胞回路或者为什么细胞需要这个功能，以及在什么地方发生了这样的过程。9Gene Ontology的发起n 芽殖酵母基因组数据库 (SGD) n 果蝇基因组数据库 (drosophila genome database，简称FlyBase) n 小鼠基因组信息数据库； (mouse genome information database，简称 MGD GXD) GO数据库不是以其自身为中心而是依靠外部数据库，这些外部数据库中收录的基因及其产物都将用GO定义的词汇进行注释。因此 GO是与时俱进与相互合作的代表，它致力于统一基因及其产物注释的方式。 You can visit GO at .10GO(Gene Ontology) structuren GO isnt just a flat list of biological termsn terms are related within a hierarchy11Hierarchical structuren 层次性： is a：上一个概念包括下一个概念 ，下一个概念是上一个概念的实例 。part of：下一个概念是上一个概念的一部分 树松树 叶子Part ofIs a12True Path RuleTrue Path Rule： 如果下一代的如果下一代的术语可以用于描述此基因产物，术语可以用于描述此基因产物，其上一代术语也可以适用。其上一代术语也可以适用。已糖代谢和单糖合成 己糖合成活性 13DAG有向无环（有向无环（ DAG）Simple hierarchies (Trees) Directed Acyclic GraphsOne or more parentsSingle parent 14How does GO work?n What does the gene product do?n Where and when does it act?n Why does it perform these activities?What information might we want to capture about a gene product?15GO: Three ontologiesWhere does it act?What processes is it involved in?What does it do? Molecular FunctionCellular ComponentBiological Processgene product16Molecular Functionn 分子功能描述在分子生物学上的活性，如催化活性或结合活性。n Sets of functions make up a biological process.insulin bindinginsulin receptor activity17Cellular Componentn where a gene product acts（细胞中的位置指基因产物位于何种细胞器或基因产物组中（如糙面内质网，核或核糖体，蛋白酶体等） ）18Biological Processn 生物学途径是由分子功能有序地组成的，具有多个步骤的一个过程。（细胞生长和维持、信号传导 、嘧啶代谢或 配糖基的运输 ）。cell divisiongluconeogenesis 19Biological Process20lipocalin21以树状图形式显示的 GO词汇之间的关系 22Perspective 3: Protein localization23proteinPerspective 3: Protein localization24Protein localizationProteins may be localized to intracellular compartments,cytosol, the plasma membrane, or they may be secreted. Many proteins shuttle between multiple compartments. A variety of algorithms predict localization, but thisis essentially a cell biological question. 很多蛋白质不能被单一地确定存在于细胞一个固定位置上。例如膜联蛋白和小 G蛋白家族就转移于胞质和膜之间 (有时在胞质内，有时在膜上 )。这种转移运动取决于是否有特定的细胞信号存在，例如钙离子。 25http:/psort.nibb.ac.jp26/software/TMPRED.form.html2728Localization of 2,900 yeast proteinsMichael Snyder and colleagues incorporated epitopetags into thousands of S. cerevisiae cDNAs,and systematically localized proteins (Kumar et al., 2002).See for a database including