蛋白质生物信息学
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运用蛋白质结构模拟与分子设计进行功能预测。 3. 对已知的各种代谢途径和相关的生物分子的结构、功能及它们之间的
相互作用进行整理，用以研究细胞发育、分化途径和疾病的发生与发 展的途径。 4. 将这些信息与生命体和生命过程的生理生化信息相结合，阐明其分子 机制，最终进行蛋白质及核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗 保健设计。 5. 其他。例如，序列对比、结构对比、计算机辅助基因识别、非编码区 分析和DNA语言研究、分子进化和比较基因组学、序列重叠群装配、 生物信息处理并行算法的研究、代谢网络分析、基因芯片设计、蛋白 质组学数据分析等。
1. 美国国家生物技术信息中心
• National Center for Biotechnology Information，NCBI
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
• GenBank等公共数据库
• 工具：
•
PubMed
•
BLAST
•
OMIM：孟德尔人类遗传
•
TaxBrowser：分类浏览器
• （5） 生物分类浏览器（Taxonomy Browser）
• （6）癌症基因组解剖学项目（CGAP）
NCBI HoLeabharlann BaiduePage
2. 欧洲分子生物学实验室
• European Molecular Biology Laboratory，EMBL
• http://www.embl.org/ • 1974年由几乎全部西欧国家及以色列等16
物系统的功能。提供有PDB生物大分子结构数据 库（http://www.rcsb.org/pdb/）和NDB核酸数 据库（http://www.ndbserver.rutgers.edu/）等 数据库，并提供其开发的结构分析工具、标准和 教学服务信息等。
• http://www.expasy.org/ • 1994年由瑞士生物信息学院（Swiss Institute of
Bioinformatics，SIB）创建的世界上第一个分 子生物学网站，专门从事蛋白质序列、结构、功 能和蛋白质2D-PAGE图谱等的分析。 • 通过该网站可以链接到国际上包括ENZYME、 PROSITE、TrEMBL、SWISS-PROT、SWISS2DPAGE、 SWISS-3DIMAGE等数据库的相关站 点，以及SWISS-MODEL等软件工具。
后基因组时代/功能基因组和蛋白质组 时代
蛋白质的生物信息学作为其中的一个部分， 成为生物信息学的重点发展方向。
蛋白质生物信息学
◆ 蛋白质序列分析 ◆ 蛋白质结构预测 ◆ 蛋白质功能预测 ◆ 蛋白质分子设计
蛋白质生物信息学研究的主要内容
1. 基因功能表达谱的研究，即探讨基因在特定时空中的表达。 2. 确定核酸序列中编码蛋白质的基因，了解蛋白质的功能及其分子基础，
国资助在德国海得堡建立的国际研究学院 网络，致力于分子生物学研究，在德国、 法国、意大利和英国设有5个分支机构。 1980年建立了世界上第一个核酸序列数据 库，即EMBL核酸序列数据库。
EMBL HomePage
3. 欧洲生物信息学研究所
• European Bioinformatics Institute，EBI • http://www.ebi.ac.uk/ • 它是EMBL的一部分。1992年由欧盟资助
具体来说，生物信息学是把基因组DNA序列信息 作为源头，确定基因组序列中代表蛋白质和RNA 的基因编码区。同时，阐明基因组中大量存在的 非编码区的信息实质，破译隐藏在DNA序列中的 遗传规律。在此基础上，归纳和整理与基因组遗 传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的 数据，从而揭示生命体的生长、发育、代谢和进 化的规律。
建立在英国的一个非盈利性学术机构，也 是生物信息学研究与服务的欧洲中心。
• 开发多种生物学数据库，包括：
• （1）核酸序列数据库（EMBL核酸序列 数据库、Ensembl、ENEST、MitBase Server、EDGP、Parasites等）；
• （2）蛋白质序列数据库（SWISS-PROT、 TrEMBL、InterPro等）；
•
Structure
• NCBI支持与推广多种医学及科技方面的数据库， 包括：
• （1）三维蛋白质结构的分子模型数据库 （MMDB）
• （2） 孟德尔人类遗传（OMIM）
• （3）特殊人类基因序列集（UniGene）
• （4）人类基因组基因图（Gene Map of the human Genome）
ExPASy HomePage
5. 结构生物信息学研究联合实验室
• The Research Collaboratory for Structural Bioinformatics，RCSB
• http://www.rcsb.org/index.html • 主要通过对生物大分子三维结构的研究来探索生
蛋白质生物信息学 Protein Bioinformatics
基因工程与发酵工程教研室 邱逸敏
授课对象 12级生物技术本
蛋白质生物信息学的概念及内容
生物信息学（bioinformatics）：生物学和信息科 学的交叉融合形成了广义的生物信息学。它包含 了生物信息的获取、处理、存储、发布、分析和 解释等在内的各个方面，它综合运用数学、生物 学、物理学、信息科学、计算机科学等诸多学科 的理论方法及国际互联网，阐明和解释大量数据 所包含的生物学意义。
• （3）基因组数据库；
• （4）序列结构分类数据库（DSSP、 HSSP、DALI等）；
• （5）大分子结构数据库（EBI-MSD等）；
• （6）人类蛋白质数据库（HPI等）；
• （7）序列图谱数据库（RHdb Server、 GenomeMaps98等）
4. 蛋白质分析专家系统
• Expert Protein Analysis System，ExPASy
第二节 Internet 网上的生物信息学资源
• 一、生物信息学网站 • （一）常用重要网站 • （二）其他生物信息学网站 • 二、网络搜索引擎及数据库资源 • （一）部分相关网络搜索引擎 • （二）部分数据库资料
（一）常用重要机构
• 1. 美国国家生物技术信息中心 • 2. 欧洲分子生物学实验室 • 3. 欧洲生物信息学研究所 • 4. 蛋白质分析专家系统 • 5. 结构生物信息学研究联合实验室 • 6. 日本国立遗传学研究所
相互作用进行整理，用以研究细胞发育、分化途径和疾病的发生与发 展的途径。 4. 将这些信息与生命体和生命过程的生理生化信息相结合，阐明其分子 机制，最终进行蛋白质及核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗 保健设计。 5. 其他。例如，序列对比、结构对比、计算机辅助基因识别、非编码区 分析和DNA语言研究、分子进化和比较基因组学、序列重叠群装配、 生物信息处理并行算法的研究、代谢网络分析、基因芯片设计、蛋白 质组学数据分析等。
1. 美国国家生物技术信息中心
• National Center for Biotechnology Information，NCBI
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
• GenBank等公共数据库
• 工具：
•
PubMed
•
BLAST
•
OMIM：孟德尔人类遗传
•
TaxBrowser：分类浏览器
• （5） 生物分类浏览器（Taxonomy Browser）
• （6）癌症基因组解剖学项目（CGAP）
NCBI HoLeabharlann BaiduePage
2. 欧洲分子生物学实验室
• European Molecular Biology Laboratory，EMBL
• http://www.embl.org/ • 1974年由几乎全部西欧国家及以色列等16
物系统的功能。提供有PDB生物大分子结构数据 库（http://www.rcsb.org/pdb/）和NDB核酸数 据库（http://www.ndbserver.rutgers.edu/）等 数据库，并提供其开发的结构分析工具、标准和 教学服务信息等。
• http://www.expasy.org/ • 1994年由瑞士生物信息学院（Swiss Institute of
Bioinformatics，SIB）创建的世界上第一个分 子生物学网站，专门从事蛋白质序列、结构、功 能和蛋白质2D-PAGE图谱等的分析。 • 通过该网站可以链接到国际上包括ENZYME、 PROSITE、TrEMBL、SWISS-PROT、SWISS2DPAGE、 SWISS-3DIMAGE等数据库的相关站 点，以及SWISS-MODEL等软件工具。
后基因组时代/功能基因组和蛋白质组 时代
蛋白质的生物信息学作为其中的一个部分， 成为生物信息学的重点发展方向。
蛋白质生物信息学
◆ 蛋白质序列分析 ◆ 蛋白质结构预测 ◆ 蛋白质功能预测 ◆ 蛋白质分子设计
蛋白质生物信息学研究的主要内容
1. 基因功能表达谱的研究，即探讨基因在特定时空中的表达。 2. 确定核酸序列中编码蛋白质的基因，了解蛋白质的功能及其分子基础，
国资助在德国海得堡建立的国际研究学院 网络，致力于分子生物学研究，在德国、 法国、意大利和英国设有5个分支机构。 1980年建立了世界上第一个核酸序列数据 库，即EMBL核酸序列数据库。
EMBL HomePage
3. 欧洲生物信息学研究所
• European Bioinformatics Institute，EBI • http://www.ebi.ac.uk/ • 它是EMBL的一部分。1992年由欧盟资助
具体来说，生物信息学是把基因组DNA序列信息 作为源头，确定基因组序列中代表蛋白质和RNA 的基因编码区。同时，阐明基因组中大量存在的 非编码区的信息实质，破译隐藏在DNA序列中的 遗传规律。在此基础上，归纳和整理与基因组遗 传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的 数据，从而揭示生命体的生长、发育、代谢和进 化的规律。
建立在英国的一个非盈利性学术机构，也 是生物信息学研究与服务的欧洲中心。
• 开发多种生物学数据库，包括：
• （1）核酸序列数据库（EMBL核酸序列 数据库、Ensembl、ENEST、MitBase Server、EDGP、Parasites等）；
• （2）蛋白质序列数据库（SWISS-PROT、 TrEMBL、InterPro等）；
•
Structure
• NCBI支持与推广多种医学及科技方面的数据库， 包括：
• （1）三维蛋白质结构的分子模型数据库 （MMDB）
• （2） 孟德尔人类遗传（OMIM）
• （3）特殊人类基因序列集（UniGene）
• （4）人类基因组基因图（Gene Map of the human Genome）
ExPASy HomePage
5. 结构生物信息学研究联合实验室
• The Research Collaboratory for Structural Bioinformatics，RCSB
• http://www.rcsb.org/index.html • 主要通过对生物大分子三维结构的研究来探索生
蛋白质生物信息学 Protein Bioinformatics
基因工程与发酵工程教研室 邱逸敏
授课对象 12级生物技术本
蛋白质生物信息学的概念及内容
生物信息学（bioinformatics）：生物学和信息科 学的交叉融合形成了广义的生物信息学。它包含 了生物信息的获取、处理、存储、发布、分析和 解释等在内的各个方面，它综合运用数学、生物 学、物理学、信息科学、计算机科学等诸多学科 的理论方法及国际互联网，阐明和解释大量数据 所包含的生物学意义。
• （3）基因组数据库；
• （4）序列结构分类数据库（DSSP、 HSSP、DALI等）；
• （5）大分子结构数据库（EBI-MSD等）；
• （6）人类蛋白质数据库（HPI等）；
• （7）序列图谱数据库（RHdb Server、 GenomeMaps98等）
4. 蛋白质分析专家系统
• Expert Protein Analysis System，ExPASy
第二节 Internet 网上的生物信息学资源
• 一、生物信息学网站 • （一）常用重要网站 • （二）其他生物信息学网站 • 二、网络搜索引擎及数据库资源 • （一）部分相关网络搜索引擎 • （二）部分数据库资料
（一）常用重要机构
• 1. 美国国家生物技术信息中心 • 2. 欧洲分子生物学实验室 • 3. 欧洲生物信息学研究所 • 4. 蛋白质分析专家系统 • 5. 结构生物信息学研究联合实验室 • 6. 日本国立遗传学研究所