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3.3 蛋白质序列特征分析 蛋白质是组成生物体的基本物质，是生命活动的主要承担者。对蛋白质序列进行序列特征分析，能够从分子层面上阐明蛋白质序列与蛋白质空间结构之间的关系的规律，为进一步研究蛋白质功能与蛋白质结构之间的关系提供理论依据。 3.3.1 蛋白质序列特征分析：分析理化性质 蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物，对组成蛋白质的氨基酸进行理化性质统计分析是对未知蛋白质进行分析的基础。蛋白质的理化性质包括蛋白质的分子量、氨基酸的组成、等电点、消光系数、亲/疏水性、跨膜区、信号肽、翻译后修饰位点等。 ExPASy（Expert Protein Analysis System）是由瑞士生物信息学中心 维护，并与欧洲生物信息学中心 及蛋白质信息资源 组成Universal Protein Knowledgebase 联盟。ExPASy数据库提供了一系列蛋白质理化分析工具，为后续实验提供帮助。 / 3.3.1 蛋白质序列特征分析：分析理化性质 ProtParam（Physical chemical parameters of a protein sequence）是计算氨基酸理化参数常用的在线工具。 3.3.1 蛋白质序列特征分析：分析理化性质 ProtParam：计算氨基酸理化参数常用的在线工具 /protparam/ 果蝇的蛋白激酶C（PKC），细胞信号传导途径中一种重要的酶 。 3.3.1 蛋白质序列特征分析：分析理化性质 ProtParam：计算氨基酸理化参数常用的在线工具 根据数据库记录发现该蛋白质可以分成几个部分。可以只分析某一部分。 或者分析指定区域 或者分析全部序列，直接点“SUBMIT” 3.3.1 蛋白质序列特征分析：分析理化性质 ProtParam：计算氨基酸理化参数常用的在线工具 带电氨基酸( charged amino acid），这类氨基酸在生物pH环境中带有 正电或负电。 3.3.2 蛋白质序列特征分析：分析亲疏水性 ProtScale：计算蛋白质亲疏水性分析的在线工具 疏水氨基酸（hydrophobic amino acid），其侧链大部分或全部由碳原子和氢原子组成，因此这类氨基酸不太可能与水分子形成氢键 极性氨基酸（polar amino acid），其侧链通常由氧原子或氮原子组成，它们比较容易与水分子形成氢键，因此也称为亲水氨基酸 氨基酸的亲疏水性是构成蛋白质折叠的主要驱动力。蛋白质折叠时会形成疏水内核和亲水表面，同时在潜在跨膜区出现高疏水值区域，据此可以测定跨膜螺旋等二级结构和蛋白质表面氨基酸分布。 Bioinformatics Undergraduate 2014-2015 3.3.2 蛋白质序列特征分析：分析亲疏水性 ProtScale：计算蛋白质亲疏水性分析的在线工具 /protscale/ 牛的视紫红质蛋白（bovine rhodopsin） 该蛋白是视网膜中杆状细胞的视色素,由视黄醛与杆细胞中视蛋白结合而成,对弱光敏感。其合成与分解涉及到视觉过程机理,与一些眼科疾病有关，比如夜盲症。 1 3.3.2 蛋白质序列特征分析：分析亲疏水性 ProtScale：计算蛋白质亲疏水性分析的在线工具 2 氨基酸标度为指派给每种氨基酸类型的一种数值，最常用的标度是氨基酸的亲疏水性和二级结构构象参数。其他参数依赖于氨基酸的不同理化性质。 可以直接点击某标度，以了解其作者、参考文献及标度值。 3.3.2 蛋白质序列特征分析：分析亲疏水性 ProtScale：计算蛋白质亲疏水性分析的在线工具 ①计算窗口大小：规定了每次计算得分时所截取的序列中氨基酸的个数 ②计算窗口内最边缘氨基酸的标度权值，其大小决定了计算窗口内相邻氨基酸之间的权值变化比例 ③权值变化模型，线性和指数型 ④是否将标度值标准化，如果要对不同标度的计算结果进行比较，则选“yes” ① ② ③ ④ 3 4 3.3.2 蛋白质序列特征分析：分析亲疏水性 ProtScale：计算蛋白质亲疏水性分析的在线工具 选择分析区域： 全长，直接点“SUBMIT” 3.3.2 蛋白质序列特征分析：分析亲疏水性 7个高疏水性区域 4个高亲水性区域 在进行蛋白质亲疏水性分析时，可以选择不同类型的氨基酸标度来增强结果信号，还可以通过调节计算窗口大小来去除“噪声峰谷”。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ① ② ③ ④ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ① ② ③ ④ 3.3.3 蛋白质序列特征分析：分析跨膜区 生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承担者。根据蛋白质分离的难易及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分为两大类： 外在膜蛋白：约占膜蛋白的20%~ 30%，分布在膜