生物信息学原理与方法-第九讲蛋白质序列分析与预测.ppt

第二讲 蛋白质序列分析与预测 生物信息学 原理与方法 目录 一、基本方法 二、在线工具-ExPASy 系统简介 一、基本方法 二、ExPASy 系统简介 w1.Protein identification and characterization 蛋白 质识别与特证描述 w2.DNA - Protein 将DNA序列翻译成蛋白质序列 w3.Similarity searches 序列类似性检索（已讲） w4.Pattern and profile searches 模式的搜索 w5.Post-translational modification prediction 翻译 后修饰预测 w6.Topology prediction 空间结构预测 w7.Primary structure analysis 一级结构分析 w8. Secondary structure prediction 二级结构预测 w9.Tertiary structure 三级结构预测 w10. Sequence alignment 序列比对（已讲） w11. Biological text analysis 生物学文本分析（不讲 ） 1.Protein identification and characterization 蛋白质识别与特证描述 1-1 AACompIdent - 以氨基酸组织识别蛋白质 1-2 AACompSim -比较Swiss-Port条目与其他条目的差异 1-3 MultiIdent -以等电点、分子量、氨基酸组成、序列特征及肽指纹数 据识别蛋白质。 1-4 PeptIdent 以肽指纹数据识别蛋白质、等电点、实验测定的分子量 、以Swiss-Prot中所有蛋白质的理论肽来比较使用者指定的肽质谱，提 供数据库的注释。 1-5 TagIdent以等电点、分子量和序列特征识别蛋白质，并检出与所给等 电点和分子量最接近的蛋白质序列列表。 1-6 FindMod 预测可能的蛋白质翻译后修饰及肽中单个氨基酸可能被 取代。将实验测定的肽质谱与指定的Swiss-Prot序列中的理论肽或用户 输入的序列作比较，质谱的差异以作出更佳的蛋白质特征描述。 1-7 GlycoMod -以实验测定的质谱预测蛋白质可能出现的寡多醣结构。 1-8 GlycanMass - 以寡多醣结构预测其质谱。 1-9FindPept -由实验质谱识别蛋白质中的肽，并考虑到人工化学修饰、 翻译后修饰以及蛋白酶自体溶解等因素。 1-10PeptideMass-以Swiss-Prot 、TrEMBL 条目或用户提供的序列來预测其 肽质谱及翻译后修饰。 1-11PeptideCutter 由所提供的蛋白质序列来预测可能的蛋 白酶剪切位点或化学剪切位点。 1-12IsotopIdent 预测肽、蛋白质、多核苷酸或化学组成的 理论同位分布 1-13PepMAPPER-由英中的UMIST提供的肽质谱分析工具。 1-14Mascot 由Matrix Science Ltd.,提供的序列搜索、MS/MS 离子及肽质谱识别。 1-15PepSea -由Protana, Denmark提供的从肽质谱和肽序列识别 蛋白质。 1-16PeptideSearch -由EMBL Heidelberg提供的肽质谱识别工具 。 1-17ProteinProspector -由UCSF提供的多种质谱分析工具。 1-18PROWL -由Rockefeller和NY Universities提供蛋白质化学性 质及质谱仪资源。 1-19PFMUTS -由MALDI提供，显示肽片段中可能出现的单氨 基酸或两氨基酸突变。 1-20CombSearch -一种试验性的的蛋白质识别工具集成系统 。 2.DNA - Protein 将DNA序列 翻译成蛋白质序列 2-1Translate - 将DNA序列翻译成蛋白质序列。 2-2Transeq 使用EMBOSS 软件包将DNA序列翻译 成蛋白质序列。 2-3Graphical Codon Usage Analyser 以图形方式显 示密码子偏向性 2-4BCM search launcher 以六种框架翻译DNA序 列 2-5Backtranslation 将蛋白质序列翻译成DNA序列 2-6Genewise 比较蛋白质序列与基因组的DNA序 列，允许内含子和读框错误 2-7FSED 读框错误检测 2-8LabOnWeb -使用Compugen LEADS clusters延伸 EST、表达模式及ESTs序列分析。 2-9List of gene identification software sites 列出基 因识别的软件。 3.Similarity searches 相似搜索 3-1 BLAST 3-2 Bic ultra -Smith/Waterman序列搜索 3-3MPsrch - EBI的Smith/Waterman序列比对。 3-4DeCypher Smith/Waterman序列搜索 3-5Fasta3 EBI的FASTA version 3 3-6FDF - Smith/Waterman序列搜索 3-7PropSearch 使用氨基酸组成来进行结构同源搜索 。 4.Pattern and profile searches 模式的搜索 4-1 InterPro Scan - 在PROSITE, Pfam, PRINTS及其他家族和功能域数据库中集 成检索。 4-2 ScanProsite - 对PROSITE或Swiss-Prot 和TrEMBL的模式序列进行搜索。 4-3 MotifScan - 对蛋白质模式数据库中的序列(包括PROSITE)进行搜索。 4-4 Frame-ProfileScan -对蛋白质模式数据库中的序列(包括PROSITE)进行短的 DNA序列搜索。 4-5 Pfam HMM search-在Washington University及Sanger Centre对Pfam数据库 进行搜索。 4-6 FingerPRINTScan - 对PRINTS 数据库进行蛋白质指纹搜索。 4-7 FPAT - 蛋白质数据库中的表达搜索。 4-8 PRATT - EBI 及ExPASy的识别蛋白质保守模式 4-9 PPSEARCH - EBI的对PROSITE进行序列搜索。 4-10 PROSITE scan PBIL的对PROSITE进行序列搜索。 4-11 PATTINPROT - 在PBIL搜索一段蛋白质序列或蛋白质数据库中的模式。 4-12 SMART EMBL的简单分子结构研究工具。 4-13 TEIRESIAS - IBM的从不匹配的（unaligned）蛋白质或DNA序列生成蛋白 质模式。 4-14 Hits 蛋白质序列与motifs的关系。 5.Post-translational modification prediction 翻译后修饰预测 5-1 ChloroP - 叶绿体转换肽的预测。 5-2 LipoP - Gram阴性细菌脂蛋白质和信号肽的预测 5-3 MITOPROT 预测线粒体的目标序列。 5-4 PATS 预测apicoplast的目标序列 5-5 PlasMit- 预测Plasmodium falciparum的线粒体转换肽 5-6 Predotar 预测线粒体和质体的目标序列 5-7 PTS1 预测peroxisomal targeting signal 1 containing proteins 5-8 SignalP 预测信号肽剪工切位点。 5-9 NetOGlyc 预测哺乳动物粘蛋白的糖化位点。 5-10NetNGlyc 预测人类N型蛋白质糖化位点。 5-11DictyOGlyc 预测粘菌O型蛋白质糖化位点。 5-12YinOYang - 真核生物蛋白质序列的O-beta-GlcNAc的粘附位点。 5-13big-PI Predictor -预测GPI的修饰位点 5-14DGPI - 预测GPI的锚合点和剪刀切位点(鏡像站)。 5-15NetPhos - 预测真核生物蛋白质上Ser, Thr 及 Tyr phosphorylation位点 。 5-16NetPicoRNA - 预测picornaviral proteins上蛋白质剪切位点。 5-17NMT 预测N-terminal N-myristoylation 5-18Sulfinator 预测酪胺酸硫化位置。 5-19 SUMOplot 预测SUMO蛋白质附着位置。 6.Topology prediction 空间结构预测 6-1PSORT 预测蛋白质次细胞的位置。 6-2TargetP -预测蛋白质次细胞的位置。 6-3DAS -利用Dense Alignment Surface法预测原核 生物的跨膜区。 6-4HMMTOP -预测蛋白质的跨膜螺旋及空间结构。 6-5PredictProtein -预测蛋白质的跨膜螺旋及空间 结构。 6-6SOSUI -预测跨膜区。 6-7TMAP 基于多序列比对的跨膜区预测。 6-8TMHMM -预测蛋白质的跨膜螺旋。 6-9TMpred -预测蛋白质的跨膜区及蛋白质方向。 6-10TopPred 2 -膜蛋白的空间结构预测。 7.Primary structure analysis 一级结构分析 7-1ProtParam -蛋白质序列的物化性质分析(氨基酸、原子组 成、等电点.等) 7-2Compute pI/Mw -以Swiss-Prot或TrEMBL条目或用户的序 列计算理论的等电点和分子量。 7-3MW, pI, Titration curve 计算等电点及组成并可见其滴 定曲线图。 7-4REP 搜索蛋白质重复片段。 7-5REPRO 检测蛋白质序列的重复片段。 7-6 Radar -检测蛋白质序列的重复片段。 7-7SAPS 蛋白质序列的统计学分析。 7-8Coils 蛋白质的卷曲预测。 7-9Paircoil 蛋白质两级卷曲螺旋预测。 7-10Multicoil 蛋白质两级或三级卷曲螺旋预测。 7-112ZIP -亮氨酸拉链的预测。 7-12PESTfind PEST区域的预测。 7-13HLA_Bind 预测MHC type I (HLA) peptide binding。 7-14SYFPEITHI -预测MHC type I and II peptide binding。 7-15ProtScale 氨基酸比例图（疏水性及其相关参数等） 7-16Drawhca 蛋白质序列疏水性聚类分析HCA (Hydrophobic Cluster Analysis)点阵图 7-17Protein Colourer 给氨基酸序列着色工具 7-18Three To One 将三码的氨基酸序列转换成一码氨基酸序 列工具。 7-19Colorseq 将所选择的蛋白质序列以红色突出。 7-20HelixWheel / HelixDraw 用蛋白质片段表示环状螺旋结构 7-21 RandSeq 随机蛋白质序列生成器 8. Secondary structure prediction 二级结构预测 8-1 AGADIR 预测肽链螺旋结构算法。 8-2 APSSP 高级蛋白质二级结构预测服务器。 8-3 GOR Garnier1996年开发的蛋白质二级结构预测。 8-4 HNN 神经网络方法预测蛋白质二级结构。 8-5 Jpred 趋同法预测蛋白质二级结构。 8-6 JUFO 神经网络法从序列预测蛋白质二级结构。 8-7 nnPredict -蛋白质二级结构预测。 8-8 PredictProtein -蛋白质二级结构预测。 8-9 Prof 利用Cascaded Multiple Classifiers进行蛋白质 二级结构预测。 8-10PSA -蛋白质二级结构预测。 8-11SOPMA -蛋白质二级结构预测。 8-12SSpro 利用双向重复神经网络预测蛋白质二级结构 。 9.Tertiary structure 三级结构预测 9-1三级结构分析（Tertiary structure analysis） 9-1-1iMolTalk 一个交互式的蛋白质结构分析服务器 9-1-2MolTalk 一个结构生物信息学计算环境 9-2 比较建模（Comparative modeling） 9-2-1SWISS-MODEL 一个自动基于知识的蛋白质建模服务 器。 9-2-23Djigsaw 基于已知结构同源蛋白的三级结构建模。 9-2-3CPHmodels 基于同源蛋白自动神经网络建模服务器。 9-2-4ESyPred3D 采用神经网络的自动同源建模程序。 9-2-5Geno3d 蛋白质三维结构自动建模。 9-2-6SDSC1 蛋白质同源结构建模服务器。 9-3穿过建模（Threading） 9-3-13D-PSSM 采用经过二级结构信息(Foldfit)处理的 一维和三维序列模式进行蛋白质折叠识别。 9-3-2Fugue 序列结构同源识别。 9-3-3Libellula 采用神经网络方