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蛋白質是生命功能的執行者,一切生命活動都與蛋白質有關。
我們知道,蛋白質結構分為一級結構和空間結構,而空間結構包含二級三級和四級結構,空間結構是蛋白質功能的關鍵。而一級結構又決定空間結構,也就是說空間結構的信息蘊藏在一級結構中。
一級結構指的是蛋白質中氨基酸的排列順序,和DNA一級結構一致。
也就是說蛋白質發揮什么功能,基本在一級結構中就確定了。
對蛋白質序列進行基本信息分析可以幫助了解蛋白質的基本信息。這主要有分子量,等電點pI,氨基酸組成,親疏水性質等的分析。
5.1 強大的ExPASy(Expert Protein Analysis System)
ExPASy提供一系列的蛋白質厲害性質的工具,包含的蛋白分析工具十分全面。瑞士生物信息學研究院進行維護,和前述的EBI和PIR聯合組成了UniProt數據庫。
注意:網站聲明tools頁面不再進行更新,但鏈接依然生效。
ExPASy
5.1.1 未知的蛋白質氨基酸組成分析AACompIdent
該工具通過將未知的氨基酸組成百分比與Uniprot數據庫中的蛋白質理論氨基酸組成百分比進行匹配,從而對未知蛋白質進行鑒定識別
AACompIdent
image.png
結果之一如下
image.png
說明,郵件會有三張表格分別解釋如下
- 1 第一張表,包含的蛋白質基于特定物種分類,但不考慮pI和分子量限制
- 2 第二張表,包含不考慮物種,pI和分子量限制的全部蛋白質
- 3 第三張表同時既基于特定物種,又考慮pI和分子量。
每張表的解釋,Rank越靠前的,Score越低,分越低代表最優匹配。如果score為0表示,輸入的未知蛋白的組成與數據庫中的序列完全符合。
5.1.2氨基酸的理化性質分析
包括氨基酸組成,pI,MW,消光系數,親/疏水性。
工具:ProParam
提交的格式可以是Swissprot的記錄號也可以是氨基酸序列,輸入一段TIGD1序列,提交,結果如下
部分結果解釋
- 消光系數: 表示蛋白質對某波長的吸收能力。Protparam不考慮蛋白質二級和三級結構的情況下,根據氨基酸組成來估算消光系數。準確的需要實驗獲得。
- 體內半衰期:蛋白質在細胞內合成后,含量消失一半所需要的時間,用來衡量蛋白質的穩定性。Protparam可以預測蛋白質在人,酵母和大腸桿菌中的體內半衰期,可以作為其他物種內的參考。
- 不穩定系數:作文蛋白質在體外測試中穩定性的參考值。40以下,提示穩定性好,大于40提示蛋白質可能不穩定。
- 脂肪指數:蛋白質中脂肪族側鏈氨基酸(Ala,Val,Leu,Ile)含量的相對值,可以作為球狀蛋白質熱穩定性增加的一個有利因素。
- 蛋白質的總平均親水性:預測蛋白質中所有氨基酸的親水性值總和初一氨基酸殘基數量得到。
5.1.3 蛋白質的親疏水性分析
疏水性氨基酸具有相互聚合隱藏到蛋白質分子內部的趨勢,這種力稱為疏水作用力,維持蛋白質三級結構的主要作用力。因為氨基酸的親疏水性是構成蛋白質折疊的主要驅動力之一,因此蛋白質親水性分布可以反映蛋白質的折疊情況。 蛋白質總體折疊結構是親水基團向外,疏水基團向內,并在跨膜區形成高疏水值區域,據此可以測定蛋白質的跨膜螺旋等二級結構的位置。
工具ProtScale
image.png
結果如下
結果說明
- 縱坐標Score,大于0表示疏水性,小于0表示親水性。