蛋白质结构与功能实验课

P14136无代谢通路注释
牛视紫红质蛋白（Unipro:P02699)代谢通路图
二、蛋白质一级结构分析
2.1 Blast ：序列比对，得到同源蛋白
BLAST是基本局部比对搜索工具（basic local alignment search tool）的缩写。
是对生物不同蛋白质的氨基酸序列或不同的基因的DNA 序列极性比对。并从相应数据库中找到相同或相似序 列。
蛋白质的疏水性预测可以根据gravy值来预测。GRAVY值的范围在2 与2之间，正值表明此蛋白为疏水性蛋白，负值表明为亲水蛋白。疏水性 信息可被用于跨膜螺旋的预测，
2.3 ProtScale 蛋白质亲疏水性分析
蛋白质亲疏水性氨基酸的组成是蛋白质折叠的主要驱动力。 蛋白质折叠时会形成疏水内核和亲水表面，同时在潜在跨 膜区出现高疏水值区域，据此可以测定跨膜螺旋等二级结 构和蛋白质表面氨基酸的分布。
SignalP的功能是预测给定的氨基酸序列中是否存在潜 在的信号肽剪切位点及其所在，原核生物和真核生物 都可以进行预测。
P14136：GFAP
P14136预测结果
牛视紫红质蛋白（SwissProt/TrEMBL AC:P02699)存在7 个跨膜区,其跨膜区预测位置和
TMpred预测结果基本吻合。
TMpred分析预测结果
SignalP:预测蛋白质序列中信号肽的剪切位点 http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/
信号肽作用：引导新合成的蛋白质进入内质网腔．而 信号肽序列则在信号肽酶的作用下被切除 。
信号肽结构：信号肽位于分泌蛋白的N端。一般由15～ 30个氨基酸组成。包括三个区：一个带正电的N末端， 称为碱性氨基末端；一个中间疏水序列．以中性氨基 酸为主，它是信号肽的主要功能区；一个较长的带负 电荷的C末端，含小分子氨基酸，是信号序列切割位 点．也称加工区。
同源性(homology)：
指从一些数据中推断出的两个基因或蛋白质序列具而共同 祖先的结论，属于Βιβλιοθήκη Baidu的判断。说A和B的同源性为80％都是 不科学的。
相似性(similarity)：
是指一种很直接的数量关系。比如说，A序列和B序列的 相似性是80％，或者4/5。
序列的相似性和序列的同源性有一定的关系，一般来说序 列间的相似性越高的话，它们是同源序列的可能性就更高， 所以经常可以通过序列的相似性来推测序列是否同源。
ISOFORM 比对信息
序列注释（特征） 多态性，SNP位点
三维结构分析
蛋白与蛋白相互作用数据库
翻译后修饰数据库
KEGG日本京都基因和基因组百科全书
全球影响力最大的代谢数据库之一，它的生物学途径 （pathway）数据库有细分成代谢（metabolism）、遗 传信息处理（genetic information processing）、环境 信息处理（environmental information processing）细 胞代谢（cellular process）和人类疾病（human disease） 5个方面
蛋白质属性 注释
OMIM链接 序列相似性家族
细胞组分 编码序列多样性 翻译后修饰
完整的GO分析
基因本体（Gene Ontology，GO）数据库旨在建立注
释基因和蛋白质知识的标准词汇体系，涵盖基因细胞 组分（cellular component）、分子功能（molecular function）、生物学过程（biological process）3方面 信息。
正因为存在这样的关系，很多时候对序列的相似性和同源 性就没有做很明显的区分，造成经常等价混用两个名词。 所以有出现A序列和B序列的同源性为80％一说。
也可以直接输入 http://web.expasy.org/blast/
2.2 ProtParam：蛋白质理化性质分析
ProParam是计算氨基酸理化参数常用的工具，提供计 算蛋白质的分子量、理论等电点、氨基酸组成、原子 组成、消光系数（extinction coefficient）、半衰期、 不稳定系数、脂肪系数和总平均疏水性（GRAVY）等。
消光系数—反映了蛋白在特定波长下吸收可见光或不 可见光的能力，可用来测蛋白浓度
不稳定系数—预测对应蛋白质在试验中稳定性。 小于40时，预测蛋白稳定
大于40时，预测蛋白不稳定
脂肪系数—计算球状蛋白脂肪族氨基酸侧链所占相对 体积，反映了蛋白质的热稳定性。
或直接输入 http://web.expasy.org/protparam/
UniProKB界面简介
实例： 对GFAP人胶质纤维酸性蛋白 （glial fibrillary acidic protein)进 行结构与功能预测
网址：www.expasy.org
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或直接点UniPro
输入 GFAP
选择物种：人 点击进入
命名与起源
蛋白质疏水区域可作为评判潜在跨膜区的依据，但预 测得到的疏水区并不一定就是跨膜区域。对于多次 的跨膜区，则以亲水残基区和较长的疏水残基区交 替出现；膜内外交界处多出现色氨酸，酪氨酸和苯 丙氨酸；胞外端末端多出现Asp、Ser、Pro；胞内末 端多出现Lys和Arg。
TMpred为EMBnet 开发的在线分析蛋白质跨膜区软 件.
或直接输入 http://web.expasy.org/protscale/
GFAP亲疏水性分布图，横坐标为序列位置，纵坐标为氨基酸的标度值。 Hphob.kyte&Doolittle 标度（default)定义疏水性氨基酸较高的打分 值（>0值表示疏水性,<0值表示亲水性）。
2.4 TMPred 跨膜区结构预测
http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_fo rm.html
它基于对TMbase数据库的统计分析来预测蛋白质 跨膜区和跨膜方向。
也可用TMHMM分预测P14136是否存在跨膜区 http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/