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第五章 蛋白质序列分析第一节第一节 蛋白质基本性质分析蛋白质基本性质分析第二节第二节 蛋白质功能预测蛋白质功能预测第三节第三节 蛋白质结构预测蛋白质结构预测第四节第四节 蛋白质分子进化分析蛋白质分子进化分析2第一节 蛋白质基本性质分析一、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3一、疏水性分析1、ExPASy的ProtScale程序2、Windows下的软件资源BioEdit、DNAMAN等。456二、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-2.0/2、软件分析：DNAMAN等78大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点9预测的跨膜螺旋10三、前导肽和蛋白质定位1、信号肽分析2、亚细胞定位分析11四、卷曲螺旋分析-螺旋的卷曲螺旋(coiled-coils)排列方式能够直接从序列中预测。12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13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14一、基于序列同源性分析的蛋白质功能预测1、程序的选择原则：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。BLASTPFASTABLITZ(20 25)152、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。16173、选择所检索的数据库SWISS-PROTPDBOWL综合性蛋白质序列数据库()。18二、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、SMART19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1、PROSITE 数据库202、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。213、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。224、简单模块构架搜索工具EMBL建立的简单模块构架搜索工具(Simple Modular Architecture Research Tool，SMART）23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24一、蛋白质结构资源1、PDB(Protein Data Bank)数据库数据库数据库的管理者是结构生物信息学合作研究组织（Research Collaboration for structural Bioinfomatics，RCSB，)。252、蛋白质结构分类数据库蛋白质结构分类数据库(SCOP)structural classification of proteins，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已知结构蛋白质具有相似性。26二、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。271、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282、同源模建 序列对结构数据库进行比较进行对齐分析和已知结构“穿针引线”分子模建(molecular modeling)rasmol程序观察。29第四节 蛋白质分子进化分析一、蛋白质分类数据库(ProtoMap)二、蛋白质序列多重对齐分析及进化分析（略）30