第五章 蛋白质序列分析

第五章蛋白质序列分析.第一节蛋白质根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.第一节蛋白质根本性质分析一、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.pl2、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.html2、软件分析：DNAMAN等..预测的跨膜螺旋.三、前导肽和蛋白质定位1、信号肽分析://cbs.dtu.dk/services/SignalP/2、亚细胞定位分析://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。://Epitope-informatics/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.目的蛋白是否和功能已知蛋白相似?→↓分析目的蛋白的跨膜螺旋、卷曲螺旋和导肽→↓目的蛋白是否含有保守的序列特征？→搜索PROSITE数据搜索Blocks、PRINTS数据→综合分析阳性结果并进行一致性校对←↓蛋白质功能预测.一、基于序列同源性分析的蛋白质功能预测1、程序的选择原那么：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-PROTPDBOWL综合性蛋白质序列数据库(://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、PROSITE2、HITS3、InterProscan4、SMART.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/prosite1、PROSITE数据库.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。://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。://ebi.ac.uk/interpro/scan.html.4、简单模块构架搜索工具EMBL建立的简单模块构架搜索工具(SimpleModularArchitectureResearchTool，SMART〕://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(ProteinDataBank)数据库数据库的管理者是结构生物信息学合作研究组织〔ResearchCollaborationforstructuralBioinfomatics，RCSB，://)。.2、蛋白质结构分类数据库(SCOP)structuralclassificationofproteins，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结构蛋白质具有相似性。://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。://embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html.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种三、蛋白质三级结构预测.2、同源模建://expasy.ch/swissmod/SM_TOPPAGE.html序列对结构数据库进行比较→进行对齐分析→和结构“穿针引线〞→分子模建(molecularmodeling)→rasmol程序观察。.第四节蛋白质分子进化分析一、蛋白质分类数据库(ProtoMap)二、蛋白质序列多重对