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實驗五蛋白質序列分析ppt課件

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實驗五蛋白質序列分析ppt課件

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這是實驗五蛋白質序列分析ppt課件下載,主要介紹了蛋白質基本理化性質分析;蛋白質理化性質分析;主要選項/參數;輸出結果;蛋白質疏水性分析;輸出結果;信號肽的預測;跨膜區預測;蛋白質卷曲螺旋域分析;實驗報告,歡迎點擊下載。

實驗項目五:蛋白質序列分析 一、 實驗目的和要求: 掌握蛋白質基本性質分析;基本理化性質和疏水性分析。 掌握蛋白質信號肽的預測,亞細胞定位的預測,跨膜結構及卷曲螺旋結構的預測。 了解基于motif、結構位點、結構功能域數據庫的蛋白質功能預測 掌握基于序列同源性分析的蛋白質功能預測。 (一)蛋白質基本理化性質分析 蛋白質理化性質是蛋白質研究的基礎 蛋白質的基本性質: 相對分子質量 氨基酸組成 等電點(PI) 消光系數 半衰期 不穩定系數 總平均親水性 …… 實驗方法: 相對分子質量的測定、等電點實驗、沉降實驗 缺點:費時、耗資 基于實驗經驗值的計算機分析方法 軟件 Bioedit 網絡工具ProtParam, Compute PI 基于一級序列的組分分析 氨基酸親疏水性等分析為高級結構預測提供參考 ExPASy( Expert Protein Analysis System ) 開發的針對蛋白質基本理化性質的分析: Protparam 工具 http://www.expasy.org/tools/protparam.html 三 信號肽預測 蛋白質合成后要運送到細胞中不同的部位,有的蛋白質要通過內質網膜進入內質網腔內,最終成為分泌蛋白。 分泌蛋白的N端都有一段約15~35個氨基酸的疏水性肽段,其功能是引導蛋白質多肽鏈穿過內質網膜進入腔內,稱為信號肽(signal peptide)。 按照氨基酸組成及其位置特征,可將信號肽分為4大類: 分泌信號肽 2. 脂蛋白信號肽 3. Pilin-like信號肽 4. 細菌素和細菌素信號肽 信號肽主要由三個domain組成:N-region、H-regin和C-region. N-region為正電荷區域,至少含有一個精氨酸(R) 或賴氨酸(K). H-region為疏水核,一般長為12~14個氨基酸. C-region包含信號肽酶(SPase)的剪切位點,在剪切位點的-1位和-3位上多為中性的丙氨酸,該區域也稱為富含丙氨酸區域. N H C N端 C端 三 信號肽的預測 常用工具 SignaIP(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/) 通過神經網絡方法的組合 預測信號肽的位置及相應切點 人的內質網駐留蛋白信號肽預測 Q9BS26 四 蛋白質亞細胞定位預測 亞細胞定位與蛋白質的功能存在著非常重要的聯系。亞細胞定位預測基于如下原理:(1)不同的細胞器往往具有不同的理化環境,它根據蛋白質的結構及表面理化特征,選擇性容納蛋白。(2)蛋白質表面直接暴露于細胞器環境中,它由序列折疊過程決定,而后者取決于氨基酸組成。因此可以通過氨基酸組成進行亞細胞定位的預測。 推薦使用PSORT(http://psort.nibb.ac.jp/)II軟件對PDCD5蛋白的細胞內定位進行預測。PSORT將動物蛋白質定位于10個細胞器:(1)細胞漿,(2)細胞骨架,(3)內質網,(4)胞外,(5)高爾基體,(6)溶酶體,(7)線粒體,(8)胞核,(9)過氧化物酶體(peroxisome)和(10)細胞膜。 五 跨膜區預測 各個物種的膜蛋白的比例差別不大,約四分之一的人類已知蛋白為膜蛋白。由于膜蛋白不溶于水,分離純化困難,不容易生長晶體,很難確定其結構。因此,對膜蛋白的跨膜螺旋進行預測是生物信息學的重要應用。 推薦使用TMHMM軟件(http://www.cbs.dtu.dk/servICEs/TMHMM/)對蛋白進行跨膜預測。TMHMM綜合了跨膜區疏水性、電荷偏倚、螺旋長度和膜蛋白拓撲學限制等性質,采用隱馬氏模型(Hidden Markov Models),對跨膜區及膜內外區進行整體的預測。TMHMM是目前最好的進行跨膜區預測的軟件,它尤其長于區分可溶性蛋白和膜蛋白,因此首選它來判定一個蛋白是否為膜蛋白。所有跨膜區預測軟件的準確性都不超過52%,但86%的跨膜區可以通過不同的軟件進行正確預測。因此,綜合分析不同的軟件預測結果和疏水性圖以獲得更好的預測結果。 六 蛋白質卷曲螺旋域分析 卷曲螺旋(coiled coil)是蛋白質中由2~7條α螺旋鏈纏繞成麻花狀結構的總稱 存在于多種天然蛋白質中,如轉錄因子、結構蛋白、膜蛋白中,在生物體內執行著代謝調控、分子運動、膜通道、分子識別等重要的生物功能, 卷曲螺旋 控制蛋白質寡聚化的元件,存在于轉錄因子、蛋白融合多肽等 一種很簡單的三級結構,容易預測 常用工具 COILS - Prediction of Coiled Coil Regions in Proteins (http://www.ch.embnet.org/software/COILS_form.html) 七 結構域分析 結構域(structure domain)是在蛋白質三級結構中介于二級和三級結構之間的可以明顯區分但又相對獨立的折疊單元,每個結構域自身形成緊實的三維結構,可以獨立存在或折疊,但結構域與結構域之間關系較為松散。 結構域通常由25~300個氨基酸組成,不同蛋白質結構域數目或同一蛋白質結構域相似度差異較大 常見的結構域主要有5種: 全平行結構域 反平行結構域 α+β結構域 α/β結構域 其他折疊類型 結構域是蛋白質的功能、結構和進化單元,結構域分析對于蛋白質結構的分類和預測有著重要作用。 七 基于結構域(模體)的蛋白質功能預測 一類基因具有轉錄功能, 且它們所編碼的蛋白質都具有Y結構域(模體),蛋白質B也具有Y結構域(模體),因而蛋白質B的功能也應該與基因轉錄相關。 七 基于同源序列的蛋白質功能預測 蛋白質A具有轉錄功能,蛋白質B與A在氨基酸序列上相似(直系同源),因而蛋白質B也具有轉錄功能。 七 基于同源序列的蛋白質功能預測 至少80個氨基酸長度范圍內具有25%以上的序列一致性才提示可能的顯著性意義。未知功能序列對庫檢索的一般分析策略如下: ①和運行Blastp程序的服務器(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/)連接;  ②將目的序列粘貼到序列輸入框中,選擇BLOSUM62記分矩陣運行BlastP程序。NCBI的BlastP程序要求輸入格式為FASTA格式;  ③如果BlastP檢測到了高度同源的序列,將有可能提示目的序列的生物學功能 序列相似性比較作為一個非常有效的工具用于同源基因的發現 作 業 預測海參溶菌酶A0MT08的信號肽,并分析結果,指出信號肽位置。 預測P69332的亞細胞定位,并翻譯、分析、截取最終結果,指出該蛋白質在那些位置表達。 預測P69332的跨膜區,并分析預測結果,指出哪些區域是跨膜區。 使用COILS Server對對水稻瘤矮病毒RGDV P2蛋白卷曲螺旋預測分析,指出預測為卷曲螺旋的區域。 作 業 利用Interproscan分析人脂聯素 (adiponectin)蛋白質的結構域信息。寫出該蛋白包含哪些結構域?其可能的功能是什么? 對人脂聯素 (adiponectin)蛋白質進行blast搜索,找到與其同源的蛋白(前五個列出檢索號和蛋白名稱),分別來自于五個什么物種? 實驗報告 到網絡教學平臺-基因與蛋白質組學數據分析B2100029-教學材料-實驗課件 下載基因與蛋白質組學數據分析實驗報告模版 將上述問題答案整理到實驗報告中,正反打印放在2張紙上(不超過2張),下次實驗課上交。

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《實驗五蛋白質序列分析ppt課件》是由用戶huangyixuan于2020-08-28上傳,屬于科學課件PPT。

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