蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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第四章 蛋白质结构预测
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
3
Contents of chapter 4
4.1 常用蛋白质数据库 4.2 蛋白质结构预测
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
4
4.1 常用蛋白质数据库
蓝皮本 P164、P165 表6-1 橙皮本 P69 一、蛋白质序列数据库 二、蛋白质结构数据库 三、蛋白质结构分类数据库
8
以鼠伤寒沙门氏菌(Salmonewenku.baidu.comla typhimurium) H-1-i基因为例
人类的拉丁文名：Homo sapiens
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
9
1、从三大核酸数据库找蛋白序列
（2）EMBL • European Molecular Biology Laboratory，
EMBL ，欧洲分子生物学实验室 • EMBL核酸序列数据库，1980年建立
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4.1 常用蛋白质数据库
蓝皮本 P164、P165 表6-1 橙皮本 P69 一、蛋白质序列数据库 二、蛋白质结构数据库 三、蛋白质结构分类数据库
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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二、蛋白质结构数据库
✓ 1、PDB（Protein Date bBank） ✓ 2、MMDB（Molecular Modeling
1 蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
教学内容
• 第一章 绪论 • 第二章 蛋白质的结构与功能 • 第三章 蛋白质结构分析技术 • 第四章 蛋白质结构预测 • 第五章 蛋白质的修饰与克隆表达 • 第六章 蛋白质纯化 • 第七章 蛋白质分子设计 • 第八章 蛋白质组学 • 第九章 蛋白质工程的应用
Chapter 4 Bioinformatics Analysis of Protein Structure
起。 • 包括UniProtKB、UniRef和UniParc三部分 • UniProtKB：UniProt Knowledgebase
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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UniPort数据库链接：
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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蛋白质基本性质分析
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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蛋白质基本性质分析 P186
（1）NCBI • National Center for Biotechnology Information，
NCBI，美国国家生物技术信息中心
• GenBank等公共数据库 • 工具：
– PubMed 查找文献 – BLAST 序列比对
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
7
NCBI主页
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
Database）
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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1、PDB：
在结构生物学中占有中心地位，收集蛋白质 和其它大分子的结构数据。
三维结构的呈现：Jmol Viewer、KiNG Viewer、 SWISS-PDB Viewer 蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
21
Jmol Viewer模式
• Cartoon：彩带模型，这 种显示法使二级结构折叠 容易辨认。
11
• EBI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）；
（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）
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
5
一、 蛋白质序列数据库
✓ 1、从三大核酸数据库查找蛋白序列 GenBank、EMBL、DDBJ
✓ 2、从蛋白质序列数据库查找蛋白序列 SWISS-PROT、PIR、TreEMBL及三者合
并而成的UniProt
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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1、从三大核酸数据库找蛋白序列
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
12
1、从三大核酸数据库找蛋白序列
（3）DDBJ • National Institute of Genetics，NIG，日本国立遗传学研究
所
• 是日本遗传学各方面研究的中心研究机构及生命科学所 有领域的研究基地。
• NIG建立的日本DNA数据库（DDBJ）、欧洲EBI维护的 EMBL核酸序列数据库，以及美国NCBI的GenBank数据 库，并列为国际上最著名的三大核酸数据库。
• Backbone：金属丝模型， 表示出多肽主链的走向， 在比较同一种分子的两种 构象时有用。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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Jmol Viewer模式
• Ball and Stick：球棍 模型，能显示原子水平上 的结构细节。可以估计原 子之间的相对距离，对于 评价氨基酸之间的相互作 用很重要。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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一、 蛋白质序列数据库
✓ 1、从三大核酸数据库查找蛋白序列 GenBank、EMBL、DDBJ
✓ 2、从蛋白质序列数据库查找蛋白序列 SWISS-PROT、PIR、TreEMBL及三者合
并而成的UniProt
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
14
• SWISS-PROT、PIR、TreEMBL见P170-173 • 目前UniProt数据库将以上3个数据库合并在一
• CPK：实心球模型，球体 大小对应每个原子的范德 华半径。对评估配体与结 合位点的适合程度非常有 用。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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（2）EMBL ✓ European Bioinformatics Institute，EBI，欧洲生
物信息学研究所
✓ 它是EMBL的一部分。1992年由欧盟资助建立 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。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
• 如前图所示，在UniPort结果里可看到： （1）Computer pI/MW：蛋白质的等电点和分子量 （2）ProtParam：蛋白质的理化参数 （3）ProtScale：蛋白质的疏水性区域 （4）PeptideMass：蛋白质被特异切割（如胰蛋白
酶、糜蛋白酶、CNBr）的产物
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4.1 常用蛋白质数据库 4.2 蛋白质结构预测
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4.1 常用蛋白质数据库
蓝皮本 P164、P165 表6-1 橙皮本 P69 一、蛋白质序列数据库 二、蛋白质结构数据库 三、蛋白质结构分类数据库
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以鼠伤寒沙门氏菌(Salmonewenku.baidu.comla typhimurium) H-1-i基因为例
人类的拉丁文名：Homo sapiens
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1、从三大核酸数据库找蛋白序列
（2）EMBL • European Molecular Biology Laboratory，
EMBL ，欧洲分子生物学实验室 • EMBL核酸序列数据库，1980年建立
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4.1 常用蛋白质数据库
蓝皮本 P164、P165 表6-1 橙皮本 P69 一、蛋白质序列数据库 二、蛋白质结构数据库 三、蛋白质结构分类数据库
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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二、蛋白质结构数据库
✓ 1、PDB（Protein Date bBank） ✓ 2、MMDB（Molecular Modeling
1 蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
教学内容
• 第一章 绪论 • 第二章 蛋白质的结构与功能 • 第三章 蛋白质结构分析技术 • 第四章 蛋白质结构预测 • 第五章 蛋白质的修饰与克隆表达 • 第六章 蛋白质纯化 • 第七章 蛋白质分子设计 • 第八章 蛋白质组学 • 第九章 蛋白质工程的应用
Chapter 4 Bioinformatics Analysis of Protein Structure
起。 • 包括UniProtKB、UniRef和UniParc三部分 • UniProtKB：UniProt Knowledgebase
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UniPort数据库链接：
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蛋白质基本性质分析
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蛋白质基本性质分析 P186
（1）NCBI • National Center for Biotechnology Information，
NCBI，美国国家生物技术信息中心
• GenBank等公共数据库 • 工具：
– PubMed 查找文献 – BLAST 序列比对
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7
NCBI主页
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
Database）
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
20
1、PDB：
在结构生物学中占有中心地位，收集蛋白质 和其它大分子的结构数据。
三维结构的呈现：Jmol Viewer、KiNG Viewer、 SWISS-PDB Viewer 蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
21
Jmol Viewer模式
• Cartoon：彩带模型，这 种显示法使二级结构折叠 容易辨认。
11
• EBI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）；
（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）
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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一、 蛋白质序列数据库
✓ 1、从三大核酸数据库查找蛋白序列 GenBank、EMBL、DDBJ
✓ 2、从蛋白质序列数据库查找蛋白序列 SWISS-PROT、PIR、TreEMBL及三者合
并而成的UniProt
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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1、从三大核酸数据库找蛋白序列
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
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1、从三大核酸数据库找蛋白序列
（3）DDBJ • National Institute of Genetics，NIG，日本国立遗传学研究
所
• 是日本遗传学各方面研究的中心研究机构及生命科学所 有领域的研究基地。
• NIG建立的日本DNA数据库（DDBJ）、欧洲EBI维护的 EMBL核酸序列数据库，以及美国NCBI的GenBank数据 库，并列为国际上最著名的三大核酸数据库。
• Backbone：金属丝模型， 表示出多肽主链的走向， 在比较同一种分子的两种 构象时有用。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
22
Jmol Viewer模式
• Ball and Stick：球棍 模型，能显示原子水平上 的结构细节。可以估计原 子之间的相对距离，对于 评价氨基酸之间的相互作 用很重要。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
13
一、 蛋白质序列数据库
✓ 1、从三大核酸数据库查找蛋白序列 GenBank、EMBL、DDBJ
✓ 2、从蛋白质序列数据库查找蛋白序列 SWISS-PROT、PIR、TreEMBL及三者合
并而成的UniProt
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
14
• SWISS-PROT、PIR、TreEMBL见P170-173 • 目前UniProt数据库将以上3个数据库合并在一
• CPK：实心球模型，球体 大小对应每个原子的范德 华半径。对评估配体与结 合位点的适合程度非常有 用。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
10
（2）EMBL ✓ European Bioinformatics Institute，EBI，欧洲生
物信息学研究所
✓ 它是EMBL的一部分。1992年由欧盟资助建立 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。
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测
• 如前图所示，在UniPort结果里可看到： （1）Computer pI/MW：蛋白质的等电点和分子量 （2）ProtParam：蛋白质的理化参数 （3）ProtScale：蛋白质的疏水性区域 （4）PeptideMass：蛋白质被特异切割（如胰蛋白
酶、糜蛋白酶、CNBr）的产物
蛋白质工程第四章蛋白质结构预测