實(shí)驗(yàn)四蛋白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)的獲取和顯示

實(shí)驗(yàn)四：蛋白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)的獲取和顯示杜娟基因與蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)分析現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四：蛋白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)的獲取和顯示

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅赫莆盏鞍踪|(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)Uniprot的查詢方法及格式特點(diǎn)掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)PDB的及格式特點(diǎn)掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示軟件Pymol的使用2現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三UniProt：UniversalProteinResource

收錄蛋白質(zhì)序列目錄最廣泛、功能注釋最全面的數(shù)據(jù)庫(kù)；包含三個(gè)子庫(kù)：UniProtKB（UniProtKnowledgebase）UniRef（UniProtReferenceClusters）UniParc（UniprotArchive）一UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)1.簡(jiǎn)介3現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三2.數(shù)據(jù)來源EuropeanBioinformaticsInstitute(EMBL-EBI)SIBSwissInstituteofBioinformaticsProteinInformationResource(PIR)Swiss-ProtandTrEMBLProteinSequenceDatabase(PIR-PSD)4現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三UniProt的網(wǎng)址：

5現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三3.數(shù)據(jù)查詢

Uniprot檢索號(hào)，包括6個(gè)字符串，可由大寫字母A~Z和數(shù)字0~9組合而成。

也可以用關(guān)鍵詞檢索

現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三檢索演示例1：查詢草履蟲細(xì)胞周期蛋白依賴的蛋白激酶（CDK2）的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)(1)登陸Uniprot網(wǎng)站(2)在搜索欄選中“Proteinknowledgebase(UniProtKB)”，在文本框中輸入“ParameciumtetraureliaCDK2”，單擊SiteSearch按鈕，出現(xiàn)結(jié)果?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三8現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三9現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三10現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三11現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三12現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三與其他數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接13現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三14現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三4.UniProt數(shù)據(jù)格式IDQ9XYV1_PARTEUnreviewed;301AA.ACQ9XYV1;DT01-NOV-1999,integratedintoUniProtKB/TrEMBL.DT01-NOV-1999,sequenceversion1.DT21-MAR-2012,entryversion71.DESubName:Full=Cyclin-dependentproteinkinaseCdk2;GNName=CDK2;OSParameciumtetraurelia.OCEukaryota;Alveolata;Ciliophora;Intramacronucleata;OCOligohymenophorea;Peniculida;Parameciidae;Paramecium.OXNCBI_TaxID=5888;頭部區(qū)序列名稱序列編號(hào)序列來源的物種名序列來源的物種學(xué)名和分類學(xué)位物種分類號(hào)序列簡(jiǎn)單說明15現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三引文區(qū)RN[1]RPNUCLEOTIDESEQUENCE.RCSTRAIN=51S;RXMEDLINE=99448661;PubMed=10519216;RXDOI=10.1111/j.1550-7408.1999.tb06065.x;RAZhangH.,BergerJ.D.;RT"Anovelmemberofthecyclin-dependentkinasefamilyinParameciumRTtetraurelia.";RLJ.Eukaryot.Microbiol.46:482-491(1999).評(píng)論區(qū)CC-----------------------------------------------------------------------CCDistributedundertheCreativeCommonsAttribution-NoDerivsLicenseCC---------------------------------------------------------------------相關(guān)文獻(xiàn)編號(hào)或遞交序列的注冊(cè)信息序列注釋信息16現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三交叉引用數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)DREMBL;AF126147;AAD34354.1;-;Genomic_DNA.DRHSSP;P24941;1OIQ.DRProteinModelPortal;Q9XYV1;-.DRGO;GO:0005524;F:ATPbinding;IEA:UniProtKB-KW.DRGO;GO:0004674;F:proteinserine/threoninekinaseactivity;IEA:InterPro.DRInterPro;IPR011009;Kinase-like_dom.DRInterPro;IPR000719;Prot_kinase_cat_dom.DRInterPro;IPR017441;Protein_kinase_ATP_BS.DRInterPro;IPR002290;Ser/Thr_dual-sp_kinase_dom.DRInterPro;IPR008271;Ser/Thr_kinase_AS.DRPfam;PF00069;Pkinase;1.DRSMART;SM00220;S_TKc;1.DRSUPFAM;SSF56112;Kinase_like;1.DRPROSITE;PS00107;PROTEIN_KINASE_ATP;1.DRPROSITE;PS50011;PROTEIN_KINASE_DOM;1.DRPROSITE;PS00108;PROTEIN_KINASE_ST;1.17現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三序列區(qū)KWATP-binding;Cyclin;Kinase;Nucleotide-binding;Transferase.SQSEQUENCE301AA;34675MW;E839F1A5EA0D5CB5CRC64;

MDLAQSEERYQKLEKIGEGTYGLVYKARDNQTGDIVALKKIRMDHEDEGVPSTAIREISLLKEVQHPNIVPLKDVVYDESRLYLIFDFVDLDLKKYMESVPQLDRMQVKKFINQMIQALNYCHQNRVIHRDLKPQNILVDIKQQNTQIADFGLARAFGLPLKTYTHEVITLWYRAPEILLGQRQYSTPVDIWSLGCIFAEMAQKRPLFCGDSEIDQLFKIFKIMGTPKESTWPGVSTLPDFKSTFPRWPTPTNPAATLGKDITNLCPLGLDLLSKMITYDPYARITAEEALKHAYFDELNN//

與序列相關(guān)的關(guān)鍵詞氨基酸統(tǒng)計(jì)數(shù)18現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三DNA代碼氨基酸代碼19現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三FASTA文件格式>tr|Q9XYV1|Q9XYV1_PARTECyclin-dependentproteinkinaseCdk2OS=ParameciumtetraureliaGN=CDK2PE=4SV=1ID號(hào)名稱，基本性質(zhì)簡(jiǎn)要說明20現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三在Uniprot中查詢擬南芥的光敏色素phyE編碼蛋白的詳細(xì)信息，閱讀序列格式的解釋，列出共包含哪幾個(gè)部分？標(biāo)出頭部區(qū)主要字段的含義。在Uniprot中查詢（1）擬南芥油菜素內(nèi)酯受體gibberellinreceptor

GID1C、（2）水稻獨(dú)角金內(nèi)酯水解酶strigolactonehydrolaseD14的蛋白質(zhì)序列，這兩個(gè)蛋白包含多少個(gè)氨基酸？寫出它們所對(duì)應(yīng)的mRNA檢索號(hào)（類似于這樣的格式N*_*****）、GeneID號(hào)。作業(yè)21現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三二蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)PDBProteinDataBank，美國(guó)Brookhaven國(guó)家實(shí)驗(yàn)室管理生物大分子三維空間結(jié)構(gòu)原子坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)

NCBISTRUCTURE：MMDB(MolecularModellingDataBase)，包含了從PDB獲取的實(shí)驗(yàn)確定的生物高聚物結(jié)構(gòu)分子模型數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三PDB數(shù)據(jù)庫(kù)(proteindatabank)1.簡(jiǎn)介

美國(guó)Brookhaven實(shí)驗(yàn)室1971年建立的大分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)PDB蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)資料數(shù)據(jù)庫(kù)

(ProteinDataBank)。

PDB數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)由結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)研究合作組織（ResearchCollaborationforStructuralBioinformatics,RCSB）負(fù)責(zé)?，F(xiàn)在是23頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三2.數(shù)據(jù)來源

通過實(shí)驗(yàn)（X射線晶體衍射，核磁共振，電子顯微鏡方法等）測(cè)定的生物大分子的三維結(jié)構(gòu)。主要是蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，還包括核酸、糖類、蛋白質(zhì)與核酸復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三3.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)截止2013年11月，PDB數(shù)據(jù)庫(kù)已含有95644個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，其中約92.5%是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三4.數(shù)據(jù)查詢

PDB中的記錄有唯一的PDB-ID，包括4個(gè)字符串，可由大寫字母A~Z和數(shù)字0~9組合而成。

PDB和它的鏡像站點(diǎn)提供每個(gè)PDB記錄的查詢，可按一些專門的查詢項(xiàng)目（如提交數(shù)據(jù)、作者姓名、結(jié)構(gòu)表達(dá)）進(jìn)行檢索。

現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三檢索演示例1：查詢?nèi)祟悳I液載脂蛋白的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)(1)登陸PDB網(wǎng)站(2)在上方的搜索欄選中“Everything”，在文本框中輸入“HUMANTEARLIPOCALIN”，單擊SiteSearch按鈕，出現(xiàn)結(jié)果。現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三第一步：輸入關(guān)鍵字“HUMANTEARLIPOCALIN”也可輸入ID號(hào)

現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三第二步：選擇人類淚液載脂蛋白1XKI現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三數(shù)據(jù)查看：(3)分別單擊標(biāo)簽3Dview，Sequence，Annotations，Seq.Similarity,3DSimilarity,Literature,Biol.&Chem.,Methods,Geometry觀察數(shù)據(jù)信息。(4)回到Summary標(biāo)簽，在右側(cè)的BiologicalAssembly區(qū)域可以觀察蛋白的三維結(jié)構(gòu)。(5)單擊右側(cè)目錄中的DownloadFiles下載不同格式和內(nèi)容的文件；或下載FASTA序列文件；也可下載PDB文件(1XKI.pdb)。現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三第三步：觀察數(shù)據(jù)信息1XKI現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三第四步：1XKI結(jié)構(gòu)展示圖

現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三下載PDB結(jié)構(gòu)文件現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)PDB中對(duì)于每一個(gè)結(jié)構(gòu)記錄，包含名稱、參考文獻(xiàn)、序列、一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)和原子坐標(biāo)等信息。每條記錄有兩種序列信息，一種是顯式序列信息(explicitsequence)，一種是隱式序列信息(implicitsequence)?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三

在PDB文件中，以關(guān)鍵字SEQRES作為顯式序列標(biāo)記，以該關(guān)鍵字打頭的每一行都是關(guān)于序列的信息；PDB的隱式序列即為立體化學(xué)數(shù)據(jù)，包括每個(gè)原子的名稱和原子的三維坐標(biāo)?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三PDB文本文件，用寫字板打開標(biāo)題部分分子類別—轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白該文件的公布日期該化合物的pdb代碼該化合物的來源結(jié)構(gòu)測(cè)定者名字REMARK是此pdb文件的參考書目、最大分辨率、注解等現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三一級(jí)結(jié)構(gòu)雜因子現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三二級(jí)結(jié)構(gòu)連接注釋晶胞特征及坐標(biāo)變換現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三連通性部分

坐標(biāo)部分1-6“ATOM或HETATM”7-11原子序列號(hào)13-16原子名稱18-20殘基名22鏈標(biāo)識(shí)符23-26殘基序列號(hào)31-38X坐標(biāo)39-46Y坐標(biāo)47-54Z坐標(biāo)55-60位置61-66溫度因子79-80原子帶的電荷77-78元素符號(hào)

現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三三

結(jié)構(gòu)顯示軟件-PyMOL簡(jiǎn)介All指所有的對(duì)象，3ODU指剛才打開的文件，(sele)是選擇的對(duì)象按鈕A:代表對(duì)這個(gè)對(duì)象的各種action，S：顯示這個(gè)對(duì)象的某種樣式，H：隱藏某種樣式，L：顯示某種label，C：顯示的顏色現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三點(diǎn)擊all中的H，選擇everything，隱藏所有點(diǎn)擊3ODU中的S，選擇cartoon，以cartoon形式顯示蛋白質(zhì)點(diǎn)擊3ODU中的C，選擇byss，以二級(jí)結(jié)構(gòu)分配顏色，選擇點(diǎn)擊右下角的S，窗口上面出現(xiàn)蛋白質(zhì)氨基酸序列，找到1164位ITD，是配體現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三點(diǎn)擊選擇ITD，此時(shí)sele中就包含ITD這個(gè)殘基，點(diǎn)擊（sele）行的A，選擇renameselection，窗口中出現(xiàn)更改sele為IDT，點(diǎn)擊（IDT）行的S選擇sticks，點(diǎn)擊C，選擇byelement，選擇，調(diào)整窗口使此分子清楚顯示?，F(xiàn)在是46頁(yè)\一共有57頁(yè)\編輯于星期三IDT行點(diǎn)擊A選擇find，選擇polarcontacts，