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胞外胞质细菌视紫红质膜蛋白蛋白质序列分析*蛋白质序列分析电子科技大学生命科学与技术学院生物信息学中心

周鹏蛋白质序列分析序列--结构--功能蛋白质序列分析的目的理化性质:分子量、等电点、氨基酸组成等结构分析：一级结构、二级结构、三级结构功能预测：motif、domain、信号肽、跨膜区、亚细胞定位、GO等蛋白质序列分析一、蛋白序列的获得1.基因序列翻译推导得到2.蛋白质测序（多肽链）得到3.双向电泳、质谱分析得到4.数据库得到蛋白质序列分析UniProt数据库蛋白质序列分析HIV-1蛋白酶（HIV-1protease)蛋白质序列分析二、蛋白质理化性质分析蛋白质序列分析蛋白质序列分析蛋白质序列分析二级结构。–α螺旋， 是蛋白质中最常见最典型含量最丰富的二级结构元件.在α螺旋中，每轮卷曲的螺旋包含3.6氨基酸残基，残基侧链伸向外侧,同一肽链上的每个残基的酰胺氢和位于它后面的第4个残基上的羰基氧彼此之间形成氢键。这种氢键大致与螺旋轴平行。在水环境中，肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部(α-螺旋内)的氢键，也能与水分子形成氢键。–不同的氨基酸对α螺旋形成的影响是不同的。三、蛋白质结构分析（一）、二级结构预测蛋白质序列分析蛋白质序列分析–β折叠是通过肽链间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的 条状纸片侧向并排而成,每条纸片可看成是一条肽链,称为β折叠股 或β股(β－strand),肽主链沿纸条形成锯齿状。需要注意的是在折 叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面,并交替的从平面上下二侧伸 出。蛋白质序列分析－无规则卷曲（randoncoil)无规则卷曲或称卷曲(coil)，泛指那些不能被归入明确的二级结构如折叠片或螺旋的多肽区段。实际上这些区段大多数既不是卷曲，也不是完全无规的，虽然也存在少数柔性的无序片段。它们也像其他二级结构那样是明确而稳定的结构。它们受侧链相互作用的影响很大，经常构成酶活性部位和其他蛋白质特异的功能部位如许多钙结合蛋白中结合钙离子的EF手结构（E-Fhandstructure)的中央环蛋白质序列分析蛋白质序列分析蛋白质序列分析蛋白质序列分析二级结构预测面临的困难二级结构在不同的溶剂环境中构象可能会不同同一肽段在不同的蛋白质中的结构也不一样蛋白质序列分析预测序列模体和结构域都是通过对相关蛋白质的多序列比对分析而获得的–线性模体(Linearmotif)，较短的特定序列模式。–结构模体(Structuralmotif)，数个二级结构的特定组合。–结构域(Structuraldomain)，蛋白质序列的特定折叠模式。线性模体ααβββαβ结构模体钙结合蛋白中结合钙离子的模体锌指结构结构模体纤连蛋白分子的结构域结构域c-Src蛋白结构域蛋白质序列分析（二）一些特殊结构的预测–信号肽–膜蛋白的跨膜螺旋蛋白质序列分析信号肽：某些肽链的N-末端存在着15～30个氨基酸的一段顺序， 其功能与将此蛋白质多肽链输送到细胞的特定部位(细胞器)有 关。1.信号肽预测：SignalP蛋白质序列分析蛋白质序列分析结果输出每一aa给出位于0~1之间C，S，Y三个数值： （1）C-score（信号肽断裂位点得分值）， （2）S-score（信号肽区域得分值） 高得分值区域为信号肽断裂位点前面的区域，（3）Y-score（综合信号肽断裂位点得分值）可以更为准确地预测出信号肽断裂位点。蛋白质序列分析信号肽结构特征–带正电荷的n区，–疏水的核心区h区，–不带电荷但呈极性的c区，蛋白质序列分析注意事项预测的是分泌型信号肽，获得一个预测结果后，需要进一步分析预测产生信号肽区域的长度。–真核生物，平均长度22.6个aa–较长或较短的，可能是假阳性蛋白质序列分析跨膜蛋白：–部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上的蛋白质。–亲水部分暴露在膜的一侧或两侧表面;疏水区同脂双分子层的疏水尾部相互作用。–跨膜蛋白可再分为单次跨膜、多次跨膜、多亚基跨膜等。–跨膜蛋白一般含25%～50%的α螺旋,也有β折叠，2.跨膜区预测：*