第7章蛋白质功能分析与结构预测.pptVIP

第七章 蛋白质功能分析与结构预测;蛋白质功能分析;蛋白质功能预测;蛋白质功能预测方法;基于同源序列的蛋白质功能预测;序列相似性比较作为一个非常有效的工具用于同源基因的发现;基于序列同源的蛋白质功能预测;基于结构域（模体）的蛋白质功能预测;蛋白质模体或结构域在氨基酸序列水平比其他区域保守，通过对序列比对可以发现这些在进化上较为保守的区域； 蛋白质模体或结构域通常与该蛋白质的功能直接相关； 根据模体或结构域信息可以对同源水平较低的蛋白质的进行功能预测。;基于模体的蛋白质功能预测;基于空间结构的蛋白质功能预测; 序列-结构比较 结构-结构比较;基于空间结构的蛋白质功能预测;基于空间结构的蛋白质功能预测;基于相互作用的蛋白质功能预测;基于相互作用的蛋白质功能预测;DIP蛋白质相互作用数据库（Database of Interacting Proteins）;蛋白质结构预测;结构决定功能;蛋白质一级结构;蛋白质二级结构;Protein 3D Structure;蛋白质三级结构;蛋白质空间结构确定方法;计算机方法– 结构预测 蛋白质的氨基酸序列决定其结构，根据氨基酸序列来预测蛋白质结构。;PDB数据库 55,000个空间结构;蛋白质结构预测方法;主要思路： 对于一未知结构的蛋白质，找到已知结构的同源蛋白质，以同源蛋白质的结构为模板，为未知结构的蛋白质建立结构模型。 依据： 蛋白质一级结构决定高级结构，相似序列具有相似结构。一般如果蛋白质序列一致性超过30%，则它们具有类似的空间结构，即两个蛋白质的基本骨架相同，只是在非主要结构的一些细节部分有所不同。 ;预测结果准确率： 一致性60%的氨基酸序列，同源建模非常准确。若超过60%，且无大片段的插入或缺失，则预测结果接近于实验测定的结果。 一般情况，如序列一致性大于30%，则可以期望得到比较理想的预测结果。;蛋白质同源建模应用;蛋白质同源建模基本过程;一、选择合适的结构模板;一、选择合适的结构模板;一、选择合适的结构模板;二、目标序列和模板的比对;二、目标序列和模板的比对;二、目标序列和模板的比对;如果只有一个模板，直接复制空间骨架结构; 如果有多个模板，对所有相关模板进行空间结构叠合，去除不一致的模板。;三、建立模型I——骨架的构建;loop结构建模的方法;侧链安装;六、优化所建模型;有很多地方容易出错…;折叠识别方法;有限的蛋白质折叠类型;独特折叠结构数量;有限的蛋白质折叠类型;目标序列 MTYKLILNGKTKGETTTEAVDAATAEKVFQYANDNGVDGEWTYTE 折叠结构;蛋白质折叠识别是一种不依赖于序列相似性的蛋白质结构预测方法，该方法通过序列与结构的比对，从有限的蛋白折叠结构中找到目标序列最有可能的折叠方式。;MTYKLILNGKTKGETTTEAVDAATAEKVFQYANDNGVDGEWTYTE;MTYKLILNGKTKGETTTEAVDAATAEKVFQYANDNGVDGEWTYTE;折叠识别方法只能预测蛋白质的骨架结构;折叠识别方法预测较成功的例子;折叠识别方法预测不太成功的例子;从头预测方法——既无已知结构的同源蛋白质、也没有已知结构的远源同源蛋白质的情况下，仅仅根据氨基酸序列本身，通过理论计算（如分子动力学计算）进行结构预测。该类方法假设折叠后的蛋白质取能量最低的构象。;从头预测方法;当前预测方法概况;MAGSKWETEETNQFAIENQKLEEEWRKKRRLEKKRKRKILEEEEKAEERNIDACRLYLMGNTPELKSCNSIDDYEILEKIEEGSYGIVYRGLDKSTNTLVALKKIKFDPNGIGFPITSLREIESLSSIRHDNIVELEKVVVGKDLKDVYLVMEFMEHDLKTLLDNMPEDFLQSEVKTLMLQLLAATAFMHHHWYLHRDLKPSNLLMNNTGEIKLADFGLARPVSEPKSSLTRLVVTLWYRAPELLLGAPSYGKEIDMWSIGCIFAEMITRTPLFSGKSELDQLYKIFNLLGYPTREEWPQYFLLPYANKIKHPTVPTHSKIRTSIPNLTGNAYDLLNRLLSLNPAKRISAKEALEHPYFYESPRPKDPKFFPTFPSKAKGESKEKNVFQSFRSASPKK ;/;蛋白质同源建模:SWISS-MODEL;蛋白质同源建模:SWISS-MODEL;蛋白质同源建模:SWISS-MODEL;从酵母中新克隆的蛋白激酶结构;与模板序列相似性;上机操作