slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
第七章 蛋白质性质和结构分析 (I)

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 35

第七章 蛋白质性质和结构分析 (I) - PowerPoint PPT Presentation


  • 300 Views
  • Uploaded on

生物信息学. 第七章 蛋白质性质和结构分析 (I). Molecular weight: 109801.8 Theoretical pI: 6.12. Membrane protein.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 第七章 蛋白质性质和结构分析 (I)' - holden


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

生物信息学

第七章

蛋白质性质和结构分析

(I)

slide2

Molecular weight: 109801.8 Theoretical pI: 6.12

Membrane protein

MAGIFYFILFSFLFGICDAVTGSRVYPANEVTLLDSRSVQGELGWIASPLEGGWEEVSIMDEKNTPIRTYQVCNVMEASQNNWLRTDWITREGAQRVYIEIKFTLRDCNSLPGVMGTCKETFNLYYYESDNDKERFIRESQFGKTDTIAADESFTQVDIGDRIMKLNTEIRDVGPLSKKGFYLAFQDVGACIALVSVRVFYKKCPLTVRNLAQFPDTITGADTSSLVEVRGSCVNNSEEKDVPKMYCGADGEWLVPIGNCLCNAGHEEQNGECQACKIGYYKALSTDASCAKCPPHSYSVWEGATSCTCDRGFFRADNDAASMPCTRPPSAPLNLISNVNETSVNLEWSSPQNTGGRQDISYNVVCKKCGAGDPSKCRPCGSGVHYTPQQNGLKTTRVSITDLLAHTNYTFEIWAVNGVSKYNPSPDQSVSVTVTTNQAAPSSIALVQAKEVTRYSVALAWLEPDRPNGVILEYEVKYYEKDQNERSYRIVRTAARNTDIKGLNPLTSYVFHVRARTAAGYGDFSEPLEVTTNTVPSRIIGDGANSTVLLVSVSGSVVLVVILIAAFVISRRRSKYSKAKQEADEEKHLNQGVRTYVDPFTYEDPNQAVREFAKEIDASCIKIEKVIGVGEFGEVCSGRLKVPGKREICVAIKTLKAGYTDKQRRDFLSEASIMGQFDHPNIIHLEGVVTKCKPVMIITEYMENGSLDAFLRKNDGRFTVIQLVGMLRGIGSGMKYLSDMSYVHRDLAARNILVNSNLVCKVSDFGMSRVLEDDPEAAYTTRGGKIPIRWTAPEAIAYRKFTSASDVWSYGIVMWEVMSYGERPYWDMSNQDVIKAIEEGYRLPPPMDCPIALHQLMLDCWQKERSDRPKFGQIVNMLDKLIRNPNSLKRTGSESSRPNTALLDPSSPEFSAVVSVGDWLQAIKMDRYKDNFTAAGYTTLEAVVHMSQDDLARIGITAITHQNKILSSVQAMRTQMQQMHGRMVPV

slide3

蛋白质性质和结构分析

  • 序列相似的蛋白质具有相似的三维结构
  • 不同蛋白质中相同的结构域(domain)具有相似的功能
  • 分析蛋白质的功能
  • 一级结构:氨基酸的排列顺序
  • 二级结构:主要由氢键维系的结果(α-helix、β-sheet)
  • 三级结构:二级结构进一步折叠形成的结构域
  • 许多生物信息学网站具有分析蛋白质性质和结构的软件
slide4

Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) 的分析工具

  • 蛋白质序列分析
  • 蛋白质性质分析
  • 蛋白质结构分析
  • 2-D PAGE 分析

蛋白质性质和结构分析

ExPASy (Expert Protein Analysis System)

http://www.expasy.org

Nucleic Acids Research 2003, 31:3784-8

slide5

Technical University of Denmark (1993)

  • Protein sorting
  • Post-translational modifications of proteins
  • Immunological features
  • Protein function and structure

CBS (Center for Biological Sequence Analysis)

http://www.cbs.dtu.dk/services/

slide6

蛋白质性质和结构分析软件

ANTHEPROT

http://antheprot-pbil.ibcp.fr/

DNAMAN

http://www.lynnon.com/

slide7

(一) 分析蛋白质的一级结构

  • 一级结构:蛋白质的氨基酸序列
  • 分析内容
  • 蛋白质的氨基酸组成
  • 等电点(pI)
  • 分子量(molecular weight, Mw)
  • 疏水性(hydrophobicity)
  • 其它
slide8

1. 分析蛋白质的pI、Mw、氨基酸组成

打开ExPASy 主页,单击 “Resources A..Z”

选择“ProtParam”分析软件

在ProtParam主页粘贴序列进行分析

蛋白质的 pI、Mw、氨基酸组成等

slide9

2. 分析蛋白质的疏水性

打开ExPASy 主页,单击 “Resources A..Z”

选择“ProtScale”分析软件

在ProtScale主页粘贴序列、选择分析方法

蛋白质的亲水和疏水性分析结果,有文字和图形两种显示方式

slide10

-螺旋(-helix)

  • -折叠(-sheet)
  • 转角(turn)

环(loop)

(二) 分析蛋白质的二级结构

  • 二级结构:主要是氢键维持的结构
  • 无规则卷(random coil)
slide12

预测蛋白质的-螺旋、-折叠及其它二级结构预测蛋白质的-螺旋、-折叠及其它二级结构

在“ANTHEPROT”栏目选择“SOPMA”分析软件

http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=/NPSA/npsa_sopma.html

在SOPMA主页粘贴序列(FASTA格式)

螺旋、折叠、转角、无规则卷和其它二级结构

slide13

(三) 分析蛋白质的三级结构

1. 根据已知蛋白质结构推测未知蛋白质结构

在蛋白质结构数据库(PDB)中检索同源蛋白质的结构

BLAST 检索

2. 通过分子建模(molecular modeling)分析蛋白质结构

  • 分析复杂
  • 适用于专业人员
slide15

(四) 分析膜蛋白质

  • 膜蛋白种类
  • 整合蛋白(跨膜)integral (transmembrane)
  • 锚定蛋白 membrane-anchored
  • 外周蛋白 peripheral

①、②膜整合蛋白;③、④膜锚定蛋白;⑤、⑥外周蛋白

slide16

膜蛋白质结构特征

  • 膜整合蛋白的跨膜区一般形成-螺旋
  • 膜锚定蛋白的形成
  • 直接与脂双分子层连接
  • 通过糖分子间接与脂结合

如:糖基化磷脂酰肌醇(GPI)

slide17

1. 预测膜整合蛋白的跨膜区

在SOSUI主页选择分析“SOSUI”

(http://bp.nuap.nagoya-u.ac.jp/sosui/)

在SOSUI:Submit a protein sequence网页粘贴序列

分析结果(1)、(2)

slide18

其它分析软件

  • DAS:分析原核生物蛋白质的跨膜结构

(http://www.sbc.su.se/~miklos/DAS/maindas.html)

  • TMpred:分析蛋白质的跨膜结构和在膜上的方向(http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.html)
  • HMMTOP: 分析蛋白质跨膜结构和方向

(http://www.enzim.hu/hmmtop/html/submit.html)

  • TopPred: 分析细胞膜蛋白拓扑结构

(http://mobyle.pasteur.fr/cgi-bin/portal.py?#forms::toppred)

  • TMHMM: 分析蛋白质跨膜结构

(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)

slide19

2. 分析膜锚定蛋白的GPI位点

在“GPI Lipid Anchor Project”栏目选择“big-PI Predictor ”分析软件

在big-PI predictor主页递交序列

分析结果

  • For Plant Proteins

http://mendel.imp.ac.at/gpi/plant_server.html

  • For Fungal Proteins

http://mendel.imp.ac.at/gpi/fungi_server.html

slide20

生物信息学

第七章

蛋白质性质和结构分析

(II)

slide21

(五)分析蛋白质的翻译后修饰

  • 信号肽序列的特征
  • 20-35 个氨基酸
  • 富含疏水氨基酸的片段
  • 至少有一个带正电荷的氨基酸
slide22

1. 分析信号肽及其剪切位点

在“CBS Prediction Servers”主页“Protein sorting”栏目选择“SignalP”分析软件

(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)

在SignalP网页选择物种参照和分析方法,粘贴序列

分析结果

分析革兰氏阴性菌脂蛋白信号肽LipoP

http://www.cbs.dtu.dk/services/LipoP/

分析植物叶绿体信号肽ChloroP

http://www.cbs.dtu.dk/services/ChloroP/

slide23

2. 分析糖链连接点

  • 糖链连接方式
  • O-连接:丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸的羟基
  • N-连接:天门冬酰氨的酰氨基
slide24

分析方法(1):分析O-连接糖蛋白

在“CBS Prediction Servers”主页“Post-translational modifications of proteins”栏目选择“NetOGlyc” 软件分析O-连接糖链的连接位点

在NetOGlyc网页粘贴序列

分析结果

slide25

分析方法(2):分析N-连接糖蛋白

在“CBS Prediction Servers”主页“Post-translational modifications of proteins”栏目选择“NetNGlyc” 软件分析N-连接糖链的连接位点

在NetNGlyc网页粘贴序列

分析结果

slide26

(六)分析蛋白质的亚细胞定位

有助于了解:

  • 蛋白质功能
  • 蛋白质互作

Gene Ontology

slide27

线粒体蛋白质

  • 内质网蛋白质
  • 高尔基复合体蛋白质
  • 过氧化物酶体蛋白质
  • 溶酶体蛋白质
  • 细胞核蛋白质
  • 叶绿体蛋白质
slide29

分析蛋白质的亚细胞定位

打开PSORT 主页(http://psort.hgc.jp/)

根据待分析蛋白质来源物种差异选择不同软件

如选择WoLF PSORT

选择物种,粘贴序列

分析结果

slide31

(七)分析化学因子作用蛋白质的位点

打开ExPASy 主页 “Resources A..Z”

选择“PeptideCutter”分析软件

在PeptideCutter网页选择化学因子、粘贴序列

分析结果

slide32

生物信息学

第七章

蛋白质性质和结构分析

(上机操作)

slide33

从数据库中任选一蛋白质的序列作分析对象,熟悉分析蛋白质的一级和二级结构的方法。从数据库中任选一蛋白质的序列作分析对象,熟悉分析蛋白质的一级和二级结构的方法。

大麦Mlo基因(Z83834)编码的蛋白质是否是跨膜蛋白?

预测人Nanog基因(AY230262)编码产物的亚细胞定位。

人Nanog基因产物是否是糖蛋白?什么类型的糖蛋白?

分析人Nanog基因产物的亲水性和疏水性。

slide34

6. 分析一个甲虫基因(AF422804)编码的蛋白质的化学性 质和结构特点(请注明分析方法名称):

等电点是多少?分子量是多少?

是否膜蛋白质?如果是膜蛋白质,请注明跨膜结构位点。

是否具有GPI固定(anchor)的蛋白质?

7. 你从实验中获得一条由250个氨基酸组成的蛋白质的序列。你想了解该蛋白质的三维结构是否已知。根据你从“生物信息学”课中学到的知识,该如何寻找答案?

ad