蛋白质序列、性质、功能和结构分析

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1、蛋白质序列、性质、功能和结构分析基于网络的蛋白质序列检索与核酸类似，从NCBI或利用SRS系统从EMBL检索。1、疏水性分析ExPASy的ProtScale程序（http://www.expasy.org/cgi-bin/protscale.pl）可用来计算蛋白质的疏水性图谱。输入的数据可为蛋白质序列或SWISS-PROT数据库的序列接受号。也可用BioEdit、DNAMAN等软件进行分析。2、跨膜区分析蛋白质跨膜区域分析的网络资源有：TMPRED：http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.htmlPHDhtm:http:www

2、.embl-heidelberg.de/Services/...predictprotein.htmlMEMSAT:ftp://ftp.biochem.ucl.ac.uk3、前导肽和蛋白质定位一般认为，蛋白质定位的信息存在于该蛋白自身结构中，并且通过与膜上特殊受体的相互作用得以表达。这就是信号肽假说的基础。这一假说认为，穿膜蛋白质是由mRNA编码的。在起始密码子后，有一段疏水性氨基酸序列的RNA片段，这个氨基酸序列就称为信号序列（signalsequence）。蛋白质序列的信号肽分析可联网到http://genome.cbs.dtu.dk/services/SignalP/或其

3、二版网址http://genome.cbs.dtu.dk/services/SignalP-2.0/。该服务器也提供利用e-mail进行批量蛋白质序列信号肽分析的方案（http://genome.cbs.dtu.dk/services/SignalP/mailserver.html），e-mail地址为signalp@genome.cbs.dtu.dk。蛋白质序列中含有的信号肽序列将有助于它们向细胞内特定区域的移动，如前导肽和面向特定细胞器的靶向肽。在线粒体蛋白质的跨膜运输过程中，通过线粒体膜的蛋白质在转运之前大多数以前体形式存在，它由成熟蛋白质和N端延伸出的一段前导肽或引肽（

4、leaderpeptide）共同组成。迄今有40多种线粒体蛋白质前导肽的一级结构被阐明，它们约含有20~80个氨基酸残基，当前体蛋白跨膜时，前导肽被一种或两种多肽酶所水解转变成成熟蛋白质，同时失去继续跨膜能力。前导肽一般具有如下性质：①带正电荷的碱性氨基酸（特别是精氨酸）含量较丰富，它们分散于不带电荷的氨基酸序列中间；②缺失带负电荷的酸性氨基酸；③羟基氨基酸（特别是丝氨酸）含量较高；④有形成两亲（即有亲水又有疏水部分）α-螺旋结构的能力。和信号肽与跨膜区结构一样，蛋白质的亚细胞定位也和其功能密切相关，蛋白质亚细胞定位分析可通过如下网址进行：http://predict.sang

5、er.ac.uk/nnpsl/nnpsl_mult.cgi。4、卷曲螺旋分析另外一个能够直接从序列中预测的功能motif是α-螺旋的卷曲螺旋（coiled-coils）排列方式。在这种结构中，两个螺旋通过其疏水性界面相互缠绕在一起形成一个十分稳定的结构。卷曲螺旋在多种蛋白质中存在，如转录因子的亮氨酸拉链结构及肌球蛋白等。相关生物信息学资源如下：Coiled-coil:http://www.york.ac.uk/depts/biol/units/coils/coilcoil.htmlCOILS:http://www.ch.embnet.org/software/COILS_for

6、m.htmlEpitopeInfo:http://epitope-informatics.com/Links.htm5、蛋白质功能预测蛋白质序列分析的一般流程如下图。图1蛋白质序列分析的一般流程（1）基于序列同源性分析的蛋白质功能预测至少80个氨基酸长度范围内具有25%以上的序列一致性才提示可能的显著性意义。未知功能序列对库检索的一般分析策略如下：①和运行Blastp程序的服务器（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/）连接；②将目的序列粘贴到序列输入框中，选择BLOSUM62记分矩阵运行BlastP程序。NCBI的BlastP程序要求输入格式为F

7、ASTA格式，其他一些网站则要求纯序列格式；③如果BlastP检测到了高度同源的序列，将有可能提示目的序列的生物学功能；④如查BlastP未能获得有意义的结果，试用FASTA（http://www2.ebi.ac.uk/fasta3/）。虽然FASTA比BlastP慢，但有时可获得有意义的结果；⑤如果FASTA和BlastP均未能获得有意义的结果，则需采用完全的Smith-Waterman算法对库搜索。例如用EBI的BLITZ程序（http://www2.ebi.ac.uk/bic_sw/）