蛋白预测转录后修饰及其相互作用

1、转录后修饰预测Post-translational modification prediction 蛋白质合成后的分泌及加工修饰 不论是原核还是真核生物，在细胞浆内合成的蛋白质需定位于细胞特定的区域，有些蛋白质合成后要分泌到细胞外，这些蛋白质叫做分泌蛋白。在细菌细胞内起作用的蛋白质一般靠扩散作用而分布到它们的目的地。如内膜含有参与能量代谢和营养物质转运的蛋白质；外膜含有促进离子和营养物质进入细胞的蛋白质；在内膜与外膜之间的间隙称为周质，其中含有各种水解酶以及营养物质结合蛋白。 真核生物细胞结构更为复杂，而且有多种不同的细胞器，它们又具有各不相同的膜结构，因此合成好的蛋白质还要面临跨越不同的膜而

2、到达细胞器械，有些蛋白质在翻译完成后还要经过多种共价修饰，这个过程叫做翻译后处理。运输标签-信号肽 信号肽是未成熟蛋白质中，可被细胞转运系统识别的特征氨基酸序列。蛋白质在核蛋白体合成后要靶向输送到其执行功能的目标地点。穿过合成所在细胞到其他组织细胞中的蛋白质统称为分泌性蛋白质。分泌性蛋白上有一段疏水性氨基酸较多的肽段，称为信号肽（signal peptide），其作用是把合成的蛋白质移向细胞膜并与胞膜结合，然后把合成蛋白送出胞外。 信号肽一级结构特征 一般由10多个至40多个氨基酸残基组成，大致分为三个区段。 N端有带正电荷的氨基酸，如赖氨酸和精氨酸，称为碱性氨基末端。中间较大的或更多的以中性

3、氨基酸为主组成疏水核心区，常见有亮氨酸、异亮氨酸等。 C端含有小分子如甘、丙、丝氨酸较多，是被信号肽酶剪切的部位，称为加工区。 信号肽预测结果酶切位点信号肽信号肽确定Cd133（ p00533） 有的非分泌性蛋白，虽然C分和S分都高于域值， SignalP根据其Y分和S分平均值仍能作出准确判断 对于典型的非分泌蛋白，整个序列的各项分数都很低， 看图确定是否为分泌性蛋白的依据练习 烯醇化酶x56832是在线粒体膜上，用信号肽软件分析一下该基因编码蛋白信号肽，分析一下结果。 Cd133（ p00533）是细胞膜表面蛋白，用信号肽软件分析该蛋白信号肽序列。在ncbi上检索x56832 找出编码蛋白

4、MAMQKIFAREILDSRGNPTVEVDLHTAKGRFRAAVPSGASTGIY EALELRDGDKGRYLGKGVLKAVENINNTLGPALLQKKLSVVDQEKVDKFMIELDGTEN KSKFGANAILGVSLAVCKAGAAEKGVPLYRHIADLAGNPDLILPVPAFNVINGGSHAG NKLAMQEFMILPVGASSFKEAMRIGAEVYHHLKGVIKAKYGKDATNVGDEGGFAPNIL ENNEALELLKTAIQAAGYPDKVVIGMDVAASEFYRNGKYDLDFKSPDDPARHITGEKL GELYKSFIKNYPVVSIEDP

5、FDQDDWATWTSFLSGVNIQIVGDDLTVTNPKRIAQAVEK KACNCLLLKVNQIGSVTESIQACKLAQSNGWGVMVSHRSGETEDTFIADLVVGLCTGQ IKTGAPCRSERLAKYNQLMRIEEALGDKAIFAGRKFRNPKAK 变成fasta格式烯醇化酶x56832蛋白质翻译后加工修饰 1.氨基端和羧基端的修饰 2.共价修饰 许多的蛋白质可以进行不同的类型化学基团的共价修饰，修饰后可以表现为激活状态，也可以表现为失活状态。 （1）磷酸化： 磷酸化多发生在多肽链丝氨酸，苏氨酸的羟基上，偶尔也发生在酪氨酸残基上，这种磷酸化的过程受细胞内一种蛋

6、白激酶催化，磷酸化后的蛋白质可以增加或降低它们的活性，例如：促进糖原分解的磷酸化酶，无活性的磷酸化酶b经磷酸化以后，变居有活性的磷酸化酶a。而有活性的糖原合成酶I经磷酸化以后变成无活性的糖原合成酶D，共同调节糖元的合成与分介。 S: CH2OHCH(NH2)COOH Y: T: CH3CH(OH)CH(NH2)COOH （2）糖基化： 质膜蛋白质和许多分泌性蛋白质都具有糖链，这些寡糖链结合在丝氨酸(S)或苏氨酸(T)的羟基上，例如红细胞膜上的ABO血型决定簇。也可以与天门冬酰胺(N)连接。这些寡糖链是在内质网或高尔基氏体中加入的 （3）羟基化： 胶原蛋白前链上的脯氨酸和赖氨酸残基在内质网中受羟

7、化酶、分子氧和维生素C作用产生羟脯氨酸和羟赖氨酸，如果此过程受障碍胶原纤维不能进行交联，极大地降低了它的张力强度。 （4）二硫键的形成：糖基化修饰位点去uniprot上查询一个序列P00533 生长因子受体数据库中的糖基化位点以FASTA格式输入糖基化位点用颜色表示出来另一种表达方式以列表形式给出结果结果说明glycosylated sites + Potential 0.5 + Potential 0.5 AND Jury agreement (9/9) OR Potential0.75 + Potential 0.75 AND Jury agreement + Potential 0.90

8、 AND Jury agreement and non-glycosylated sites: - Potential 0.5 - Potential 0.5 AND Jury agreement (all nine 0.5) - Potential 0.32 AND Jury agreement WARNING: PRO-X1. Proline occurs just after the Asparagine residue. This makes it highly unlikely that the Asparagine is glycosylated, presumably due t

9、o conformational constraints. WARNING: PRO-X2. Proline occurs at the 3rd position C-terminal to the Asparagine in question (2nd X in NXSTX). This makes it somewhat unlikely that the Asparagine is glycosylated, but this condition is not as harsh as the PRO-X1 condition. 阈值练习 预测一下CD133蛋白上可能的N糖基化位点O-糖基

10、化 蛋白质O-糖基化位点有及其重要的意义，神经系统中O-糖链结构抗原在神经发育的神经元轴表面分布广泛，另外，O-糖基化也是细胞恶变和肿瘤发育的重要标志。 主要类型： O-GlcNac，O-mannose,O-fucose,等O-糖基化预测P00533 生长因子受体 粘蛋白（mucin）是上皮粘液的主要成分，具有高分子量和高糖基化，糖链占其分子量的50%-90%，富含O糖基化糖基化位点练习 分析一下CD43和CD82可能的O-糖基化位点CD43CD82 蛋白质之间的相互作用基因名称不同颜色的线条表示相关可能性的大小，鼠标指处有相关性值预测CD82都跟那些分子相互作用练习 烯醇化酶x56832是在线粒体膜上，用信号肽软件分析一下该基因编码蛋白信号肽，分析一下结果。 Cd133（ p00533）是细胞膜表面蛋白，用信号肽软件分析该蛋白信号肽序列。 1.氨基端和羧基端的修饰 2.共价修饰 许多的蛋白质可以进行不同的类型化学基团的共价修饰，修饰后可以表现为激活状态，也可以表现为失活状态。 （1）磷酸化： 磷酸化多发生在多肽链丝氨酸，苏氨酸的羟基上，偶尔也发生在酪氨酸残基上，这种磷酸化的过程受细胞内一种蛋白激酶催化，磷酸化后的蛋白质可以增加或降低它们