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七、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,许多生物信息学网站具有分析蛋白质性质和结构的软件,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（-helix、-sheet）三级结构：二级结构进一步折叠形成的结构域,ExPASy(Expert Protein Analysis System),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 2D PAGE 分析,（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,1.分析蛋白质的pI、Mw、氨基酸组成,ExPASy 主页选择 Primary structure analysis,在“Primary structure analysis”栏目选择“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,2.分析蛋白质的疏水性,ExPASy 主页选择 Primary structure analysis,在“Primary structure analysis”栏目选择“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，有图形显示的分析结果,3.分析蛋白质的重复序列,在“Primary structure analysis”栏目选择“REP”分析软件,在REP主页粘贴序列、选择分析方法,分析结果,（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,螺旋（-helix）,弯（turn）,襻（loop）,1.预测蛋白质的螺旋和折叠结构,ExPASy 主页选择 Secondary structure prediction,在“Secondary structure prediction”栏目选择“nnPredict”分析软件,在nnPredict主页选择分析结构种类、粘贴序列,分析结果,2.预测蛋白质的其它二级结构,在“Secondary structure prediction”栏目选择“SOPMA”分析软件,在SOPMA主页选择分析结构种类、粘贴序列,螺旋、栅栏和其它二级结构，有图形显示的分析结果,3.预测蛋白质的coiled coil位点,由24个螺旋组成蛋白质亚单位之间的结合结构二级和三级结构之间的结构,在“Primary structure analysis”栏目选择“Paircoil”分析软件,在Paircoil主页粘贴序列,分析结果（文字和图）,（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,BLAST 检索,在蛋白质结构数据库（PDB）中检索同源蛋白质的结构,ExPASy 主页选择 tertiary structure tools,2.通过分子建模（molecular modeling）分析蛋白质三维结构,分析复杂适用于专业人员,在“tertiary structure prediction”栏目选择选择一个分析工具，email服务,（四）分析膜蛋白质,膜蛋白种类,膜镶嵌蛋白质膜附着蛋白质,膜蛋白的跨膜区一般形成螺旋,膜附着蛋白质的形成,形成膜镶嵌蛋白质内质网腔中的部分蛋白被剪切与膜脂分子（如GPI）连接,跨膜区滞留在脂质双层中,1.预测蛋白质的跨膜区,ExPASy 主页选择Post-translational modification and topology prediction,在“Topology prediction”栏目选择“SOSUI”分析工具,在SOSUI主页选择分析“SOSUI”分析软件,在SOSUI：Submit a protein sequence网页粘贴序列,分析结果,其它分析软件,DAS：分析原核生物蛋白质的跨膜结构Tmpred：分析蛋白质的跨膜结构和在膜上的方向,2.分析膜附着蛋白质的GPI剪切位点,ExPASy 主页选择 Post-translational modification and topology prediction,在“Post-translational modification”栏目选择“DGPI”分析软件,在DGPI主页点击“Submit protein(DGPI Demo)”,在DGPI online demo网页粘贴序列,分析结果,（五）分析蛋白质的翻译后修饰,1.分析信号肽及其剪切位点,ExPASy 主页选择 Post-translational modification and topology prediction,在“Post-translational modification”栏目选择“SignalIP”分析软件,在SignalIP网页选择物种参照和分析方法，粘贴序列,分析结果,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,ExPASy 主页选择 Post-translational modification and topology prediction,在“Post-translational modification”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,分析方法（1）：分析O连接糖蛋白,分析方法（2）：分析N连接糖蛋白,ExPASy 主页选择 Post-translational modification and topology prediction,在“Post-translational modification”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,其它分析糖链连接位点的方法,DictyOGlyc：分析O连接糖链YinOYang：分析O连接糖链,（六）分析蛋白质的亚细胞定位,ExPASy 主页选择 Post-translational modification and topology prediction,在“Topology prediction”栏目选择“PSORT”软件分析蛋白质在细胞中的定位,在PSORT网页选择分析方法，如选择PSORT for plant sequence,点击“PSORT Prediction”，选择物种，粘贴序列,分析结果,（七）分析化学因子作用蛋白质的位点,ExPASy 主页选择 Proteomics,在“Protein identification and characterization”的“Other prediction or characterization tools”栏目选择“PeptideCutter”软件,在PeptideCutter网页选择化学因子、粘贴序列,分析结果,练习内容见“生物信息学课程操作练习”,（七）上机操作,
