基于LightGBM的蛋白质类泛素化修饰位点预测

蛋白质类泛素化修饰位点的准确识别对基础研究和药物开发都具有重要意义。该文提出了一种基于蛋白质序列特征的类泛素化修饰位点预测模型。该模型结合氨基酸的物理化学属性统计特征和氨基酸序列二元语法模式特征,训练一种轻量型梯度提升机(Light gradient boosting machine,LightGBM)分类器预测某个蛋白质序列的类泛素化修饰位点。该文对比了不同特征的鉴别性,以及不同分类模型的预测性能。在基准数据集上的试验结果证明了该文所提方法的有效性,相比于现有方法在性能上取得了明显的提升,马修斯相关系数为91.64%。

小鼠Spata3蛋白结构和功能的生信分析及初鉴

目的对小鼠精子发生相关蛋白3(spermatogenesis associated protein 3,Spata3)的序列进行分析,探讨其结构和功能。方法利用NCBI数据库比对小鼠Spata3的同源性、ExPASy ProtParam软件分析理化特征、SOPMA及GOR4预测空间构象、NetPhos3.1及STRING数据库分析蛋白修饰位点及蛋白间相互作用关系等信息、免疫组化和免疫荧光染色检测其组织细胞定位。结果小鼠和人的Spata3基因CDS序列64%相同,是碱性不稳定亲水蛋白,无信号肽,属于非跨膜的胞内蛋白,主要定位于睾丸组织各级精子细胞核和胞质,以圆形精子细胞表达量最高。小鼠Spata3含1个内在无序区结构域,30个潜在的磷酸化位点,11个潜在的O-型糖基化位点,可能与Spata46、Spert等蛋白相互作用。结论小鼠Spata3是精子发生过程中的保守蛋白,可能调节精子发生变形过程。

棉铃虫CCE001a蛋白结构与功能的生物信息学分析

[目的]深入预测CCE001a蛋白结构与生物学功能。[方法]使用生物信息学方法预测CCE001a基因所编码的蛋白质,预测其功能与结构。[结果]该蛋白的总氨基酸残基数为556个,分子式为C 2865 H 4321 N 737 O 811 S 23,蛋白的等电点pI为5.32,带正电的氨基酸残基(Arg+Lys)为58个,带负电的氨基酸残基(Asp+Glu)为75个,蛋白不稳定系数为35.22,脂肪系数为75.91,总平均亲水性系数为-0.262;CCE001a蛋白有一个脱氢酶超家族(cl21494)结构域;经分析显示,α-螺旋、无规律的卷曲是这种蛋白质的主要二次结构,分别占31.35%和46.49%,还包括3.96%的β-转角和18.20%的扩展延伸链。经过三级结构学预测表明,该蛋白包括α-螺旋、β-转角;该蛋白亚细胞被确认为定位在内质网内,存在着信号肽的序列,初步可以认为是具有分泌力的亲水蛋白,且没有出现跨膜蛋白,共有37个磷酸化位点,1个N-糖基化位点。[结论]该研究可为研究CCE001a的解毒机制提供理论基础。

OATP1B1蛋白结构与功能的生物信息学分析

有机阴离子转运多肽1B1(OATP1B1)是有机阴离子转运多肽OATP超家族的膜转运蛋白,在药物的吸收、分布、代谢、排泄过程中发挥着重要的作用。本研究从美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库中检索OATP1B1膜蛋白的氨基酸序列,运用生物信息学在线分析软件对OATP1B1蛋白的理化性质、保守结构域、跨膜区、信号肽、磷酸化位点、糖基化位点及相互作用蛋白拓扑网络进行了预测分析。结果表明,OATP1B1为疏水性蛋白,分子中存在12个跨膜结构域,无信号肽序列,有多个磷酸化位点和糖基化位点,是高度磷酸化的糖蛋白。蛋白质二级结构软件在线预测显示,无规则卷曲占46.16%,α-螺旋占34.15%,延伸链占17.66%,β-转角占2.03%。对其相互作用蛋白的拓扑网络预测发现,OATP1B1主要参与胆汁酸,胆汁盐,甲状腺激素等的转运,与药物转运进肝细胞密切相关,另外还参与胆汁分泌。本研究可为研究OATP1B1的药物转运、代谢、排泄机制和联合用药提供理论基础。

人白细胞分化抗原19蛋白结构与功能的生物信息学分析

目的运用生物信息学方法对人白细胞分化抗原19(B-lymphocyte antigen CD19,以下简称CD19)蛋白的理化性质、空间结构、蛋白质的修饰位点以及相互作用网络进行分析。方法从蛋白质数据库(Universal Protein, UniProt)获取人CD19蛋白的序列信息,并运用ExPASy、SignalP 5.0 Server、TMHMMServer v.2.0、SOPMA、SWISS-MODEL、UniProt数据库、STRING、Pymol等对人CD19蛋白进行全面、系统的分析。结果软件预测及已经解析的结构显示,人CD19蛋白由信号肽、胞外域、跨膜域及胞内域组成,其胞外域结构主要由β折叠片组成,跨膜域由一段α螺旋组成,已报道的磷酸化位点有6个,N糖基化位点有5个。与人CD19蛋白形成蛋白网络的蛋白有10个,分别是CD79A、CR2、LYN、CD79B、CD81、SYK、VAV1、BTK、BCL6和IGLL5。人CD19蛋白参与的信号通路有B细胞受体信号通路、Fc epsilon RI信号通路等,此外,还参与原发性免疫缺陷以及EB病毒感染等。结论经过软件分析及结构预测分析,阐述了人CD19蛋白的结构与功能的关系,为免疫治疗药物的开发提供参考依据。

基于生物信息学的淋巴瘤相关蛋白T细胞因子4的性质及功能预测分析

目的利用生物信息学软件分析淋巴瘤相关蛋白T细胞因子4(T cell factor 4,TCF4)的理化性质、空间结构、蛋白质修饰位点及蛋白相互作用关系。方法根据美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)蛋白数据库提供的人TCF7L2蛋白FASTA格式数据,使用ExPASy、SignalP 5.0 Server、TMHMM Server v.2.0、SOPMA、SWISS-MODEL、DISPHOS 1.3、PhosphoSitePlus、NetNGlyc 1.0、Uniprot数据库、NetOGlyc 4.0、YinOYang 1.2、STRING等软件对TCF4蛋白进行系统性分析。结果TCF4为一种碱性不稳定的亲水性蛋白,无信号肽,无跨膜区;二级结构的主要形式是无规卷曲;在7款软件(DISPHOS 1.3、PhosphoSitePlus、KinasePhos、Scansite、NetPhosk、Musite、PlantPhos)中,共有33个磷酸化位点被重复预测到;Uniprot数据库和NetOGlyc 1.0软件未预测到重复的N型糖基化位点,NetOGlyc 4.0和YinOYang 1.2软件显示共有2个O型糖基化位点被重复预测到;蛋白相互作用网络显示,与TCF4形成蛋白网络的6个蛋白(EP300、MYC、CREBBP、CTNNB1、NLK和AXIN2)涉及到Wnt信号通路。结论经多种软件对TCF4的性质及功能的预测,为淋巴瘤等相关疾病抑制剂的研发及其发病机制提供参考。

人锌指蛋白219结构和功能的生物信息学分析

采用生物信息学方法分析人锌指蛋白219(zinc finger protein 219,ZNF219)的空间结构、理化性质、结构域、蛋白质修饰位点以及蛋白质相互作用关系等信息。分析结果显示,ZNF219为一种碱性不稳定亲水蛋白,无信号肽,属于非跨膜蛋白,定位于细胞核内,有9个zinc finger结构域,66个潜在的磷酸化位点,26个潜在的O-型糖基化位点,可能与HMGN1、MBD2等有相互作用。该研究通过多种生物信息学分析软件对ZNF219的结构及性质进行分析与预测,为研究其功能以及在癌症发生发展中的作用机制提供理论依据。