蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件

蛋白质结构分析及三维可视化以镰刀型红细胞贫血症为例正常成人血红蛋白是由两条α链和两条β链相互结合成的四聚体，α链和β链分别由和个氨基酸顺序连结构成。镰状细胞贫血患者因β链第位氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，形成了异常的血红蛋白（，），取代了正常血红蛋白（），在氧分压下降时分子间相互作用，成为溶解度很低的螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（镰变）。蛋白质结构分析及三维可视化以镰刀型红细胞贫血症为例正常成人血1课程工具下载地址：(扩展名改)(扩展名改)课程工具2课程内容蛋白质结构简介常见的蛋白质相关数据库三维结构可视化练习()课程内容蛋白质结构简介3蛋白质结构与功能预测.从氨基酸组成辨识蛋白质.蛋白质二级结构预测.蛋白质的三维结构蛋白质结构与功能预测.从氨基酸组成辨识蛋白质4蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件5考虑氨基酸理化性质时注意的主要因素：侧链基团的大小，和疏水性。常根据氨基酸侧链的疏水性进行分类考虑氨基酸理化性质时注意的主要因素：侧链基团的大小，6

7蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定，蛋白质结构预测成为了解蛋白质功能的重要途径蛋白质结构预测分为:二级结构预测空间结构预测蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定，蛋白质结构预测成为了8二级结构预测在一定程度上二级结构的预测可以归结为模式识别问题在二级结构预测方面主要方法有：立体化学方法图论方法统计方法最邻近决策方法基于规则的专家系统方法分子动力学方法人工神经网络方法预测准确率超过的第一个软件是基于神经网络的系统二级结构预测在一定程度上二级结构的预测可以归结为模式识别问题9通过对多种蛋白质结构分析发现各种氨基酸在不同二级结构中出现具有偏好：α螺旋：具有长侧链的氨基酸如、、和β折叠：β碳原子处有分支的侧链如，，和在螺旋和折叠中出现都不适宜也很少出现在螺旋和折叠中和常出现在β转角中通过蛋白质的氨基酸序列预测二级结构可以达到％的准确率通过对多种蛋白质结构分析发现各种氨基酸在不同二级结构中出现具10蛋白质的三维结构：：蛋白质的三维结构：11蛋白质序列数据库（瑞士日内瓦大学）蛋白质序列数据库内容包括序列及功能信息、蛋白识别、蛋白质结构预测及其他功能蛋白质数据库包括所有蛋白质序列，及其翻译产物序列蛋白质序列信息资源库（美、德）

蛋白质序列数据库（瑞士日内瓦大学）蛋白质序列数据库12蛋白质结构数据库，美国国家实验室管理生物大分子三维空间结构原子坐标数据库（），包含了从获取的实验确定的生物高聚物结构分子模型数据库（）英国医学研究会（）剑桥分子生物学实验室开发的蛋白质结构分类数据库。包含描述蛋白质域的家族、超家族、折叠、等级等信息。蛋白质结构数据库，美国国家实验室管理生物大分子三维空间结13蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件14蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件15蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件16蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件17数据库收集了全世界利用核磁共振，衍射实验，理论模拟出来的蛋白质和的三维立体结构是全球最重要的蛋白质结构资料来源，主要提供的信息有：原子的空间坐标，引用文献，形成的α和β的氨基酸序列，二硫键连接模式，与蛋白结合的，参与生化功能的数据库18蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件19课堂练习.以人类的血红蛋白亚基为例的展示实验.从数据库中下载感兴趣的文件观察其蛋白结构模型课堂练习.以人类的血红蛋白亚基为例的展示实验20:开源产生高质量三维结构图像:21

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23蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件24蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件25获取序列选择序列格式显示获取序列选择序列格式显示262023/1/4复旦大学图书馆文献检索教研室获取格式序列2022/12/29复旦大学图书馆文献检索教研室获取格式序列27进入日内瓦大学生物分子学网站

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选择同源建模服务器28同源建模服务器建模自动模式联盟模式项目模式同源建模服务器建模自动模式联盟模式项目模式29自动模式建模自动模式建模30将以上获取的序列的 重新建模将以上获取的序列的31*预测模型*与相似的已知结构蛋白的列表*预测模型32蛋白质功能预测例：对正常hemoglobin的序列修改后并预测其功能MVHLTPVEKSAVTALWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYPWTQRFFESFGDLSTPDAVMGNPKVKAHGKKVLGAFSDGLAHLDNLKGTFATLSELHCDKLHVDPENFRLLGNVLVCVLAHHFGKEFTPPVQAAYQKVVAGVANALAHKYH蛋白质功能预测例：对正常hemoglobin的序列修改后并预33蛋白质结构分析及三维可视化以镰刀型红细胞贫血症为例正常成人血红蛋白是由两条α链和两条β链相互结合成的四聚体，α链和β链分别由和个氨基酸顺序连结构成。镰状细胞贫血患者因β链第位氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，形成了异常的血红蛋白（，），取代了正常血红蛋白（），在氧分压下降时分子间相互作用，成为溶解度很低的螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（镰变）。蛋白质结构分析及三维可视化以镰刀型红细胞贫血症为例正常成人血34课程工具下载地址：(扩展名改)(扩展名改)课程工具35课程内容蛋白质结构简介常见的蛋白质相关数据库三维结构可视化练习()课程内容蛋白质结构简介36蛋白质结构与功能预测.从氨基酸组成辨识蛋白质.蛋白质二级结构预测.蛋白质的三维结构蛋白质结构与功能预测.从氨基酸组成辨识蛋白质37蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件38考虑氨基酸理化性质时注意的主要因素：侧链基团的大小，和疏水性。常根据氨基酸侧链的疏水性进行分类考虑氨基酸理化性质时注意的主要因素：侧链基团的大小，39

40蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定，蛋白质结构预测成为了解蛋白质功能的重要途径蛋白质结构预测分为:二级结构预测空间结构预测蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定，蛋白质结构预测成为了41二级结构预测在一定程度上二级结构的预测可以归结为模式识别问题在二级结构预测方面主要方法有：立体化学方法图论方法统计方法最邻近决策方法基于规则的专家系统方法分子动力学方法人工神经网络方法预测准确率超过的第一个软件是基于神经网络的系统二级结构预测在一定程度上二级结构的预测可以归结为模式识别问题42通过对多种蛋白质结构分析发现各种氨基酸在不同二级结构中出现具有偏好：α螺旋：具有长侧链的氨基酸如、、和β折叠：β碳原子处有分支的侧链如，，和在螺旋和折叠中出现都不适宜也很少出现在螺旋和折叠中和常出现在β转角中通过蛋白质的氨基酸序列预测二级结构可以达到％的准确率通过对多种蛋白质结构分析发现各种氨基酸在不同二级结构中出现具43蛋白质的三维结构：：蛋白质的三维结构：44蛋白质序列数据库（瑞士日内瓦大学）蛋白质序列数据库内容包括序列及功能信息、蛋白识别、蛋白质结构预测及其他功能蛋白质数据库包括所有蛋白质序列，及其翻译产物序列蛋白质序列信息资源库（美、德）

蛋白质序列数据库（瑞士日内瓦大学）蛋白质序列数据库45蛋白质结构数据库，美国国家实验室管理生物大分子三维空间结构原子坐标数据库（），包含了从获取的实验确定的生物高聚物结构分子模型数据库（）英国医学研究会（）剑桥分子生物学实验室开发的蛋白质结构分类数据库。包含描述蛋白质域的家族、超家族、折叠、等级等信息。蛋白质结构数据库，美国国家实验室管理生物大分子三维空间结46蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件47蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件48蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件49蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件50数据库收集了全世界利用核磁共振，衍射实验，理论模拟出来的蛋白质和的三维立体结构是全球最重要的蛋白质结构资料来源，主要提供的信息有：原子的空间坐标，引用文献，形成的α和β的氨基酸序列，二硫键连接模式，与蛋白结合的，参与生化功能的数据库51蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件52课堂练习.以人类的血红蛋白亚基为例的展示实验.从数据库中下载感兴趣的文件观察其蛋白结构模型课堂练习.以人类的血红蛋白亚基为例的展示实验53:开源产生高质量三维结构图像:54

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56蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件57蛋白质结构分析及三维可视化bisbioinfor课件58获取序列选择序列格式显示获取序列选择序列格式显示592023/1/4复旦大学图书馆文献检索教研室获取格式序列2022/12/29复旦大学图书馆文献检索教研室获取格式序列60进入日内瓦大学生物分子学网站

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