蛋白质序列分析教学文稿

多序列比对结果
昆虫防御素的保守区域
KRATCD
KAVCVC
1、蛋白质序列检索 2、蛋白质序列比对 3、蛋白质基本性质分析 4、蛋白质功能预测 5、蛋白质结构预测
蛋白质序列的基本性质分析是蛋白质序列分析 的基本方面，一般包括： 蛋白质的氨基酸组成 分子量 等电点（pI） 亲疏水性分析 跨膜区分析 信号肽分析
ProtScale 程序 蛋白质疏水性分析
5～20区域，有一典型的疏水性区域 ＞0表示疏水性，＜0表示亲水性
2～18区域，有一典型 的疏水性区域
蛋白质序列的基本性质分析是蛋白质序列分析 的基本方面，一般包括： 蛋白质的氨基酸组成 分子量 等电点（pI） 亲疏水性分析 跨膜区分析 信号肽分析
蛋白质序列分析
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览（RasMol 软件） 教材 Page 175~184 蛋白质结构的同源模建
下次课上机实习
1、蛋白质序列检索 2、蛋白质序列比对 3、蛋白质基本性质分析 4、蛋白质功能预测 5、蛋白质结构预测
可以利用综合性序列分析软件（如DNAMAN） 来分析蛋白质的基本理化性质。
另外也有许多在线程序可资利用。
序列组分属性
载入上述93aa的家蝇 defensin氨基酸序列
MW=9844.4 Predicted pI=8.29 氨基酸组成列表
除了利用综合性序列分析软件（DNAMAN） 来分析蛋白质的基本理化性质外，还有许多在 线程序可资利用。
跨膜区多由疏水性氨基酸组成，但预测得到的 疏水区不一定就是跨膜区 。
蛋白质序列含有跨膜区提示它可能作为膜受体 起作用，也可能是定位于膜的锚定蛋白或者离 子通道蛋白等。
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，而 跨膜区多由疏水性氨基酸组成 。
可利用综合性序列分析软件（如DNAMAN） 或 ExPASy上的ProtScale来分析蛋白质的亲疏 水性。
疏水性轮廓
2～18区域，有一典型 的疏水性区域
Primary structure analysis （一级结构分析）
Compute pI/Mw 计算理论等电点
和分子量
复制粘贴上述93aa的家 蝇defensin氨基酸序列
来自百度文库
Theoretical pI/Mw 8.53/9846.29
MW=9844.4 Predicted pI=8.29 氨基酸组成列表
！不同程序预测的结果有差别
ProtParam 计算蛋白质理化 参数常用的工具
然后进行氨基酸序列的多序列比对, 找出昆虫防御素的 保守区域, 根据保守氨基酸序列,设计简并引物，然后尝 试从家蝇总RNA中反转录（RT-PCR）扩增目的基因片 段。
defensin diptera
Protein
All: 242 点击索引号的链接便可得到相关 的蛋白序列，比如我从中选取了 十条（按蚊、伊蚊、果蝇等）。
假如我们测序得到一条家蝇defensin核酸序列。
首先，我们通过NCBI的ORF Finder来确认一 下它的蛋白编码区以及它所编码的氨基酸序列。
然后对这个理论推导的家蝇defensin氨基酸序 列进行分析。
利用NCBI的ORF Finder 来查找ORF
All Resources （A-Z）
Theoretical pI/Mw 8.53/9846.2
酸性氨基酸：6 碱性氨基酸：9
消光系数
预测半衰期
不稳定系数
不稳定系数小于40时， 表示该蛋白在试验中 比较稳定。
蛋白质序列的基本性质分析是蛋白质序列分析 的基本方面，一般包括： 蛋白质的氨基酸组成 分子量 等电点（pI） 亲疏水性分析 跨膜区分析 信号肽分析
ORF Finder
Genetic codes 选项： 默认为Standard 另提供15种物种 及线粒体的密码子
家蝇defensin cDNA序列
BLAST
找到4个ORF 其中最长的ORF为 282bp（1～281）
MKYFTIVAVF LAVAVCYISQ SSASPAPNEE ANFVHGAD ALKQLEPEL HGRYKRATC DLLSGTGVGH SACAAHCLLR GNRGGYCNG KGVCVCRN
以下我们重点介绍 ExPASy（Expert Protein Analysis System，蛋白质专家分析系统）。 ExPASy 由瑞士生物信息学研究所（Swiss Institute of Bioinformatics ，SIB）维护，是研 究蛋白质的首选网站。
Primary structure analysis （一级结构分析）
1、蛋白质序列检索 2、蛋白质序列比对 3、蛋白质基本性质分析 4、蛋白质功能预测 5、蛋白质结构预测
昆虫（双翅目）防御素多序列比对
接下来，我们利用综合性序列分析软件（比如 DNAMAN）对这10条昆虫defensin 序列进行多 序列比对，找出它们的保守氨基酸序列。
多序列比对
文件 文件夹 通道
假如，我们根据家蝇defensin基因cDNA序列设 计一对特异引物，已经成功地从家蝇总RNA中 反转录PCR扩增出目的基因片段并测序。
下一步，我们不仅要对我们获得的defensin核 酸序列进行生物信息学分析。也要对其推导的 氨基酸序列进行分析。
蛋白质序列的基本性质分析是蛋白质序列分析 的基本方面，一般包括： 蛋白质的氨基酸组成 分子量 等电点（pI） 亲疏水性分析 跨膜区分析 信号肽分析
蛋白质序列分析举例：
家蝇抗菌肽（antimicrobial peptide）研究
假设核酸序列检索没有发现家蝇defensin的编码序列。
由于家蝇属于双翅目（Diptera）昆虫，我们可以通过 NCBI的蛋白质序列检索, 寻找多种昆虫防御素的氨基酸 序列, 尤其是双翅目昆虫防御素的氨基酸序列。