1、第二講第二講 蛋白質序列分析與預測蛋白質序列分析與預測生物信息學生物信息學 原理與方法原理與方法目錄一、基本方法二、在線工具在線工具-expasyexpasy 系統簡介系統簡介一、基本方法二、二、expasy 系統簡介系統簡介1.protein identification and characterization 蛋白蛋白質識別與特證描述質識別與特證描述2.dna - protein 將將dna序列序列翻譯成翻譯成蛋白蛋白質質序列序列3.similarity searches 序列類似性檢索（已講）序列類似性檢索（已講）4.pattern and profile searches 模式模式的

2、的搜索搜索5.post-translational modification prediction 翻譯翻譯后修飾預測后修飾預測6.topology prediction 空間結構預測空間結構預測7.primary structure analysis 一級結構分析一級結構分析8. secondary structure prediction 二級結構預測二級結構預測9.tertiary structure 三三級結構預測級結構預測10. sequence alignment 序列比序列比對（已講）對（已講）11. biological text analysis 生物生物學文本學文本分析（分

3、析（不講不講）1.protein identification and characterization 蛋白質識別與特證描述蛋白質識別與特證描述1-1 aacompident - 以氨基酸組織識別蛋白質1-2 aacompsim -比較swiss-port條目與其他條目的差異1-3 multiident -以等電點、分子量、氨基酸組成、序列特征及肽指紋數據識別蛋白質。1-4 peptident 以肽指紋數據識別蛋白質、等電點、實驗測定的分子量、以swiss-prot中所有蛋白質的理論肽來比較使用者指定的肽質譜，提供數據庫的注釋。1-5 tagident以等電點、分子量和序列特征識別蛋白質，并

4、檢出與所給等電點和分子量最接近的蛋白質序列列表。 1-6 findmod 預測可能的蛋白質翻譯后修飾及肽中單個氨基酸可能被取代。將實驗測定的肽質譜與指定的swiss-prot序列中的理論肽或用戶輸入的序列作比較，質譜的差異以作出更佳的蛋白質特征描述。1-7 glycomod -以實驗測定的質譜預測蛋白質可能出現的寡多醣結構。1-8 glycanmass - 以寡多醣結構預測其質譜。1-9findpept -由實驗質譜識別蛋白質中的肽，并考慮到人工化學修飾、翻譯后修飾以及蛋白酶自體溶解等因素。1-10peptidemass-以swiss-prot 、trembl 條目或用戶提供的序列來預測其肽質

5、譜及翻譯后修飾。1-11peptidecutter 由所提供的蛋白質序列來預測可能的蛋白酶剪切位點或化學剪切位點。1-12isotopident 預測肽、蛋白質、多核苷酸或化學組成的理論同位分布1-13pepmapper-由英中的umist提供的肽質譜分析工具。1-14mascot 由matrix science ltd.,提供的序列搜索、ms/ms離子及肽質譜識別。1-15pepsea -由protana, denmark提供的從肽質譜和肽序列識別蛋白質。1-16peptidesearch -由embl heidelberg提供的肽質譜識別工具。1-17proteinprospector -

6、由ucsf提供的多種質譜分析工具。1-18prowl -由rockefeller和ny universities提供蛋白質化學性質及質譜儀資源。1-19pfmuts -由maldi提供，顯示肽片段中可能出現的單氨基酸或兩氨基酸突變。1-20combsearch -一種試驗性的的蛋白質識別工具集成系統。2.dna - protein 將將dna序列序列翻譯成翻譯成蛋白蛋白質質序列序列 2-1translate - 將dna序列翻譯成蛋白質序列。 2-2transeq 使用emboss 軟件包將dna序列翻譯成蛋白質序列。 2-3graphical codon usage analyser 以圖形

7、方式顯示密碼子偏向性 2-4bcm search launcher 以六種框架翻譯dna序列 2-5backtranslation 將蛋白質序列翻譯成dna序列 2-6genewise 比較蛋白質序列與基因組的dna序列，允許內含子和讀框錯誤 2-7fsed 讀框錯誤檢測 2-8labonweb -使用compugen leads clusters延伸est、表達模式及ests序列分析。 2-9list of gene identification software sites 列出基因識別的軟件。3.similarity searches 相似相似搜索搜索3-1 blast3-2 bic u

8、ltra -smith/waterman序列搜索3-3mpsrch - ebi的smith/waterman序列比對。3-4decypher smith/waterman序列搜索3-5fasta3 ebi的fasta version 3 3-6fdf - smith/waterman序列搜索3-7propsearch 使用氨基酸組成來進行結構同源搜索。4.pattern and profile searches 模式模式的的搜索搜索4-1 interpro scan - 在prosite, pfam, prints及其他家族和功能域數據庫中集成檢索。4-2 scanprosite - 對pro

9、site或swiss-prot 和trembl的模式序列進行搜索。4-3 motifscan - 對蛋白質模式數據庫中的序列(包括prosite)進行搜索。4-4 frame-profilescan -對蛋白質模式數據庫中的序列(包括prosite)進行短的dna序列搜索。4-5 pfam hmm search-在washington university及sanger centre對pfam數據庫進行搜索。4-6 fingerprintscan - 對prints 數據庫進行蛋白質指紋搜索。4-7 fpat - 蛋白質數據庫中的表達搜索。4-8 pratt - ebi 及expasy的識別蛋

10、白質保守模式4-9 ppsearch - ebi的對prosite進行序列搜索。4-10 prosite scan pbil的對prosite進行序列搜索。4-11 pattinprot - 在pbil搜索一段蛋白質序列或蛋白質數據庫中的模式。4-12 smart embl的簡單分子結構研究工具。4-13 teiresias - ibm的從不匹配的（unaligned）蛋白質或dna序列生成蛋白質模式。4-14 hits 蛋白質序列與motifs的關系。5.post-translational modification prediction 翻譯后修飾預測翻譯后修飾預測5-1 chlorop

11、- 葉綠體轉換肽的預測。5-2 lipop - gram陰性細菌脂蛋白質和信號肽的預測5-3 mitoprot 預測線粒體的目標序列。5-4 pats 預測apicoplast的目標序列5-5 plasmit- 預測plasmodium falciparum的線粒體轉換肽5-6 predotar 預測線粒體和質體的目標序列5-7 pts1 預測peroxisomal targeting signal 1 containing proteins5-8 signalp 預測信號肽剪工切位點。 5-9 netoglyc 預測哺乳動物粘蛋白的糖化位點。5-10netnglyc 預測人類n型蛋白質糖化位

12、點。5-11dictyoglyc 預測粘菌o型蛋白質糖化位點。5-12yinoyang - 真核生物蛋白質序列的o-beta-glcnac的粘附位點。5-13big-pi predictor -預測gpi的修飾位點5-14dgpi - 預測gpi的錨合點和剪刀切位點(鏡像站)。5-15netphos - 預測真核生物蛋白質上ser, thr 及 tyr phosphorylation位點。5-16netpicorna - 預測picornaviral proteins上蛋白質剪切位點。5-17nmt 預測n-terminal n-myristoylation5-18sulfinator 預測酪

13、胺酸硫化位置。5-19 sumoplot 預測sumo蛋白質附著位置。 6.topology prediction 空間結構預測空間結構預測6-1psort 預測蛋白質次細胞的位置。6-2targetp -預測蛋白質次細胞的位置。 6-3das -利用dense alignment surface法預測原核生物的跨膜區。6-4hmmtop -預測蛋白質的跨膜螺旋及空間結構。6-5predictprotein -預測蛋白質的跨膜螺旋及空間結構。 6-6sosui -預測跨膜區。 6-7tmap 基于多序列比對的跨膜區預測。6-8tmhmm -預測蛋白質的跨膜螺旋。6-9tmpred -預測蛋白質

14、的跨膜區及蛋白質方向。6-10toppred 2 -膜蛋白的空間結構預測。7.primary structure analysis 一級結構分析一級結構分析7-1protparam -蛋白質序列的物化性質分析(氨基酸、原子組成、等電點.等)7-2compute pi/mw -以swiss-prot或trembl條目或用戶的序列計算理論的等電點和分子量。7-3mw, pi, titration curve 計算等電點及組成并可見其滴定曲線圖。7-4rep 搜索蛋白質重復片段。7-5repro 檢測蛋白質序列的重復片段。7-6 radar -檢測蛋白質序列的重復片段。7-7saps 蛋白質序列的統

15、計學分析。7-8coils 蛋白質的卷曲預測。7-9paircoil 蛋白質兩級卷曲螺旋預測。7-10multicoil 蛋白質兩級或三級卷曲螺旋預測。7-112zip -亮氨酸拉鏈的預測。7-12pestfind pest區域的預測。7-13hla_bind 預測mhc type i (hla) peptide binding。7-14syfpeithi -預測mhc type i and ii peptide binding。7-15protscale 氨基酸比例圖（疏水性及其相關參數等）7-16drawhca 蛋白質序列疏水性聚類分析hca (hydrophobic cluster an

16、alysis)點陣圖7-17protein colourer 給氨基酸序列著色工具7-18three to one 將三碼的氨基酸序列轉換成一碼氨基酸序列工具。7-19colorseq 將所選擇的蛋白質序列以紅色突出。7-20helixwheel / helixdraw 用蛋白質片段表示環狀螺旋結構7-21 randseq 隨機蛋白質序列生成器8. secondary structure prediction 二級結構預測二級結構預測8-1 agadir 預測肽鏈螺旋結構算法。8-2 apssp 高級蛋白質二級結構預測服務器。8-3 gor garnier1996年開發的蛋白質二級結構預測。8

17、-4 hnn 神經網絡方法預測蛋白質二級結構。8-5 jpred 趨同法預測蛋白質二級結構。8-6 jufo 神經網絡法從序列預測蛋白質二級結構。8-7 nnpredict -蛋白質二級結構預測。8-8 predictprotein -蛋白質二級結構預測。8-9 prof 利用cascaded multiple classifiers進行蛋白質二級結構預測。8-10psa -蛋白質二級結構預測。8-11sopma -蛋白質二級結構預測。8-12sspro 利用雙向重復神經網絡預測蛋白質二級結構。 9.tertiary structure 三三級結構預測級結構預測9-1三級結構分析（tertia

18、ry structure analysis） 9-1-1imoltalk 一個交互式的蛋白質結構分析服務器 9-1-2moltalk 一個結構生物信息學計算環境9-2 比較建模（comparative modeling） 9-2-1swiss-model 一個自動基于知識的蛋白質建模服務器。 9-2-23djigsaw 基于已知結構同源蛋白的三級結構建模。 9-2-3cphmodels 基于同源蛋白自動神經網絡建模服務器。 9-2-4esypred3d 采用神經網絡的自動同源建模程序。 9-2-5geno3d 蛋白質三維結構自動建模。 9-2-6sdsc1 蛋白質同源結構建模服務器。9-3穿過建模（threading）9-3-13d-pssm 采用經過二級結構信息(foldfit)處理的一維和三維序列模式進行蛋白質折疊識別。9-3-2fugue 序列結構同源識別。9-3-3libe