蛋白质序列特征分析生物信息学.ppt

4、信号肽—SIGNAL PEPTIDE 信号肽是指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移的末端（通常为N末端）的氨基酸序列。信号肽中至少含有一个带正电荷的氨基酸，中部有一个高度疏水区以通过细胞膜。信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，随机被位于腔表面的信号肽酶水解，由于它的引导，新生的多肽就能够通过内质网膜进入腔内，最终被分泌到胞外。 蛋白质的前导肽—LEADER PEPTIDE 前导肽是信号肽的一种。在线粒体蛋白质的跨膜转运过程中，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共同组成。迄今已有40多种线粒体蛋白质前导肽的一级结构被阐明，它们约含20~80个氨基酸残基，当前体蛋白跨模时，前导肽被一种或两种多肽酶所水解转变成为成熟蛋白质，同时失去继续跨膜的能力。 前导肽一般具有以下特性：（1）带正电荷的碱性氨基酸（特别是精氨酸）含量较为丰富，它们分散于不带电荷的氨基酸序列之间；（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（既有亲水又有疏水部分）α-螺旋结构的能力。 利用SIGNALP分析蛋白质的前导肽 SignalP是丹麦技术大学的生物序列分析中心开发的信号肽及其剪切位点检测的在线工具，该软件基于神经网络方法，用已知信号序列的革兰氏阴性原核生物、革兰氏阳性原核生物及真核生物的序列分别作为训练集。SignalP预测的是分泌型信号肽，而不是那些参与细胞内信号传递的蛋白。 其网址为： http://genome.cbs.dtu.dk/services/SignalP/ SIGNALP在线网页 用SIGNALP（神经网络方法）分析P05019序列前导肽的结果 用SIGNALP（隐马尔可夫方法）分析P05019序列前导肽的结果 5、蛋白质的卷曲螺旋—COILED-COIL 卷曲螺旋是蛋白质空间结构中的一种，它是由2 ～ 7个α螺旋相互缠绕而形成超螺旋结构的总称。卷曲螺旋区域一般由7个氨基酸残基为单位组成，以a、b、c、d、e、f、g位置表示，其中a和d位置为疏水性氨基酸，而其他位置的氨基酸残基为亲水性。许多含有卷曲螺旋结构的蛋白质具有重要的生物学功能，例如基因表达调控中的转录因子。 含有卷曲螺旋结构最知名的蛋白质有原癌蛋白（oncoprotein）c-fos和jun，以及原肌球蛋白（tropomyosin）。 利用COILS分析蛋白质的卷曲螺旋 COILS是由Swiss EMBNet维护的预测卷曲螺旋的在线工具，该软件是基于Lupas算法，将查询序列在一个由已知包含卷曲螺旋蛋白结构的数据库中进行搜索，同时也将查询序列与包含球状蛋白序列的PDB次级库进行比较，并根据两个库搜索得分决定查询序列形成卷曲螺旋的概率。COILS也可以下载到本地进行运算。 其网址为：/software/COILS_form.html COILS在线网页 用COILS分析GO45_HUMAN卷曲螺旋的图形显示结果 用COILS分析GO45_HUMAN卷曲螺旋的文本显示结果 6、蛋白质序列分析软件包：ANTHEPROT Antheprot是位于法国的蛋白质生物与化学研究院用十多年时间开发出的蛋白质研究软件包，它包括了蛋白质研究领域所包括的大多数内容，功能非常强大。Antheprot的原始网站：http://antheprot-pbil.ibcp.fr/，下载一个自解压执行文件，文件名为Antheprot.exe。主程序名为Anthepro，双击主程序名就可以打开Antheprot_2000的主窗口。通过主程序，我们可以输入蛋白序列，对序列进行编辑、打印、拷贝、改变设置等操作，更重要的是，我们可以在此调用各种所需的分析工具，对蛋白序列进行分析。 ANTHEPROT主窗口 ANTHEPROT主窗口中各按键的含义 Open file，打开文件； Change text font，更改字体、字型和大小； Change text color，更改选定区域内字的颜色； Sequence information，序列信息，计算蛋白质序列的分子量、比溶、各氨基酸残基的百分比组成； Titration curve，滴定曲线，计算蛋白质序列滴定曲线与等电点； Helical wheel projection，选定序列的一个片段后，绘制Helical wheel图； ANTHEPROT主窗口中各按键的含