实验五蛋白质序列分析
生物化学实验报告(实验五)
天津科技大学生物化学实验报告专业：班级：姓名学号组别第组实验项目同组人完成时间年月日【实验名称】《垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质》【实验目的】学习SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS—PAGE)测定蛋白质的分子量的原理和基本操作技术。
【实验原理】蛋白质的性质：三种物理效应：、、。
1、2、3、成绩：教师签字：批阅日期：聚丙烯酰胺凝胶电泳的四个不连续：、、、。
1、2、3、4、蛋白质的分子量与电泳迁移率之间的关系是：Mr=K(10-b·m)logMr=LogK—b·Rm式中Mr——蛋白质的分子量；logK——截距；b——斜率；Rm——相对迁移率。
实验证明，蛋白质分子量在15,000～200,000的范围内，电泳迁移率与分子量的对数之间呈线性关系。
蛋白质的相对迁移率Rm＝蛋白质样品的迁移距离／染料(溴酚蓝)迁移距离。
这样，在同一电场中进行电泳，把标准蛋白质的相对迁移率与相应的蛋白质分子量对数作图，由未知蛋白的相对迁移率可从标准曲线上求出它的分子量。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法测定蛋白质的分子量具有简便、快速、重复性好的优点，是目前一般实验室常用的测定蛋白质分子量的方法。
【材料与设备】1.仪器设备DYCZ-24D垂直板电泳槽(北京市六一仪器厂),电泳仪,微量移液器2.材料烧杯(250mL、500mL)、量筒(500mL、250mL)、培养皿3.主要试剂（1）标准蛋白混合液：内含磷酸化酶(Mw94,000)，牛血清蛋白(Mw67,000)，肌动蛋白(Mw43,000)，磷酸酐酶(Mw30,000)和溶菌酶(Mw14,000)（2）30％凝胶贮备液：Acr30g，Bis0.8g,加蒸馏水至100mL（3）分离胶缓冲液(1.5mol／L):Tris18.15g,加水溶解,6mol/L HCl调pH8.9,定容100mL（4）浓缩胶缓冲液(0.5mol／L):Tris6g,加水溶解，6mol/L HCl调pH6.8，并定容到100mL（5）5×电极缓冲液(pH8.3)：SDS lg，Tris6g，Gly28.8g，加水溶解并定容到1000mL。
蛋白质结构测定实验报告
一、实验目的1. 理解蛋白质结构测定的基本原理和方法。
2. 掌握蛋白质一级结构和三维结构的测定方法。
3. 了解蛋白质结构测定在生物学研究中的应用。
二、实验原理蛋白质是生命活动中的重要分子，其结构决定了其功能。
蛋白质结构测定是研究蛋白质结构和功能的重要手段。
蛋白质结构测定主要包括一级结构测定和三维结构测定。
1. 蛋白质一级结构测定：蛋白质一级结构是指氨基酸的排列顺序。
测定蛋白质一级结构的方法有化学裂解法、蛋白酶水解法、高效液相色谱法等。
2. 蛋白质三维结构测定：蛋白质三维结构是指蛋白质分子在空间中的形态。
测定蛋白质三维结构的方法有X射线晶体衍射法、核磁共振法、冷冻电镜法等。
三、实验材料1. 蛋白质样品：人血清白蛋白（HSA）、牛血清白蛋白（BSA）等。
2. 试剂：硫酸铵、氯化钠、丙酮、乙腈等。
3. 仪器：高效液相色谱仪、核磁共振仪、X射线晶体衍射仪、冷冻电镜等。
四、实验步骤1. 蛋白质一级结构测定（1）将蛋白质样品进行化学裂解，得到多肽片段。
（2）使用高效液相色谱仪对多肽片段进行分离，得到单个多肽。
（3）对单个多肽进行质谱分析，得到氨基酸序列。
2. 蛋白质三维结构测定（1）将蛋白质样品进行X射线晶体衍射实验，得到蛋白质晶体。
（2）对蛋白质晶体进行X射线衍射，得到衍射图谱。
（3）根据衍射图谱，计算蛋白质分子的三维结构。
3. 蛋白质结构分析（1）使用核磁共振仪对蛋白质样品进行NMR实验，得到蛋白质分子的三维结构。
（2）将NMR实验结果与X射线晶体衍射结果进行对比，验证蛋白质结构。
五、实验结果与分析1. 蛋白质一级结构测定通过高效液相色谱仪和质谱分析，成功测定了人血清白蛋白和牛血清白蛋白的氨基酸序列。
2. 蛋白质三维结构测定通过X射线晶体衍射实验，成功得到了人血清白蛋白和牛血清白蛋白的三维结构。
3. 蛋白质结构分析通过NMR实验，成功得到了人血清白蛋白和牛血清白蛋白的三维结构。
与X射线晶体衍射结果进行对比，验证了蛋白质结构。
蛋白物质鉴定实验报告
一、实验目的1. 掌握蛋白质的鉴定方法。
2. 学会使用双缩脲试剂进行蛋白质鉴定实验。
3. 了解蛋白质鉴定实验的原理及注意事项。
二、实验原理蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物，具有复杂的结构和多种生物学功能。
蛋白质的鉴定主要基于其特有的氨基酸序列和空间结构。
本实验采用双缩脲试剂鉴定蛋白质，原理如下：在碱性条件下，蛋白质分子中的肽键与Cu2+离子发生反应，形成紫红色的络合物。
络合物的颜色深浅与蛋白质的浓度成正比，从而实现蛋白质的定量分析。
三、实验材料1. 蛋白质样品：鸡蛋清、牛奶、豆奶等。
2. 双缩脲试剂：A液（含0.1g/mL NaOH溶液）、B液（含0.01g/mL CuSO4溶液）。
3. pH试纸、试管、移液器、滴管、白瓷板等。
四、实验步骤1. 准备样品：分别取鸡蛋清、牛奶、豆奶等蛋白质样品，用蒸馏水稀释至适当浓度。
2. 检测蛋白质含量：取3支试管，分别加入0.5mL鸡蛋清、牛奶、豆奶样品，再加入1mL蒸馏水。
3. 添加双缩脲试剂：向每支试管中加入1mL A液，摇匀。
4. 观察颜色变化：静置5分钟，观察溶液颜色变化。
5. 比色：取3支试管，分别加入1mL A液、B液，摇匀。
将上述样品试管与比色管进行比对，观察颜色深浅。
五、实验结果与分析1. 鸡蛋清、牛奶、豆奶样品在加入双缩脲试剂后，溶液颜色均呈紫红色，说明蛋白质含量较高。
2. 比色结果显示，鸡蛋清样品颜色最深，牛奶次之，豆奶最浅。
这可能是因为鸡蛋清中的蛋白质含量最高，牛奶次之，豆奶最低。
六、实验讨论1. 本实验中，双缩脲试剂对蛋白质的鉴定具有较高的灵敏度，能够有效区分不同蛋白质样品。
2. 实验过程中，应注意pH值对蛋白质鉴定的影响。
本实验采用碱性条件，有利于蛋白质与Cu2+离子发生反应。
3. 实验结果受蛋白质样品浓度、试剂比例等因素影响。
在实验过程中，应严格控制这些因素，以确保实验结果的准确性。
七、实验结论通过本实验，我们掌握了蛋白质的鉴定方法，学会了使用双缩脲试剂进行蛋白质鉴定实验。
蛋白质序列比较中的图形表示及其相似性分析
摘要摘要蛋白质结构预测是生物信息学中的重要课题，而蛋白质序列是蛋白质结构预测的基础。
由此蛋自质序列的比较分析就显得尤为重要。
我们在这里主要探讨的就是蛋白质序列比较中的图形表示方法和在此基础上的相似性分析方法。
本文总结了蛋白质序列比较的一些已有方法和算法后，就其中的蛋白质序列的图形表示进行了详细研究，给出了３维和６维这两种图形表示方法，一种方法具有直观的优点，另一种方法具有完备描述序列特征的长处。
接着，在６维图形表示的基础上，做出其相似性分析，给出某个蛋白质序列的各种距离矩阵，并就Ｌ／Ｌ矩阵给出它的最大特征值和信息熵这两个量，由于６维图形表示有三种不同形式，所以每一个蛋白质序列的最大特征值和信息熵都是一个三维向量，然后就这些向量来进行序列间的比。
较。
得出的比较结果与已有的结果很相似。
最后就相似性补充了两个蛋白质序列间最长公共子序列问题。
这种图形表示方法及其相似性分析对于蛋白质序列的比较是一种新的推动力。
关键词：序列比较，图形表示，相似性分析，最长公共子序列————查堡墨三茎兰堡圭兰焦堡塞ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｔｍｃｔ＇ＬＥｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓｉｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｏｆｂｉｏｌｏｇｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ．Ａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｉｓｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓ．Ｓｏｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄｗｉｔｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．２Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｇｒａｐｈｉｃａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｉｍｉｌａｒｉｔｙａｒｅｔｈｅｌｅａｄｉｎｇｓｔｕｄｙｏｂｊｅｃｔｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒＳｕＩＴＩＳｕｐｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆｔｈｅｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ．Ｔｈｅｎ３Ｄａｎｄ６Ｉ）ｇｒａｐｈｉｃａｊｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｆｏｒｍｅｒｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｈａｓｉｎｔｕｉｔｉｏｎａｌｍｅｒｉｔ．Ｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｓｔｈｅｔｈｅｓｔｒｏｎｇｐｏｉｎｔｔｈａｔｉｔｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ＆ｓｃｒｉｂｅｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ６ＤＦａｐＭｃａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｇｉｖｅｓｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ．Ａｔｆｉｒｓｔｍａｎｙｄｉｓｔａｎｃｅｎ１撕ｃｃｓｏｆａｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅａｒｅｇｉｖｅｎ．ＴｈｅｎｔｈｅｌｅａｄｉｎｇｅｉｇｅｎｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｔｒｏｐｙｃｏｍｅｆｒｏｍｔｈｅＬ／Ｌｍａｔｒｉｃｅｓ．Ｓｉｎｃｅｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｔｔｅｒｎｓａｂｏｕｔｔｈｅ６Ｄ乒ａｐｈｉｃａｌｍｐｍｓｅｍａｆｉｏｎ，ｔｈｅｌｅａｄｉｎｇｅｉｇｅｎｖａｔｕｅａｎｄｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｈｔｒｏｐｙｏｆａｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｂｏｔｈａｒｅａ３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｖｅｃｔｏｒ．Ｔｈｅｎｔｈｅａｕｔｈｏｒｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓｕｓｉｎｇｔｈｅｓｅ３－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｖｅｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎｅｘｉｓｔｅｎｃｅ．Ａｔ１＆ｓｔ，ｆｏｒｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｇｉｖｅｓｈｏｗｔｏｇｅｔｔｈｅｌｏｎｇｅｓｔｃｏｍｍｏｎｓｕｂｓｅｑｕｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．ＴｈｅＦａｐＭｃａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｉｍｉｌａｒｉｔｙａｒｅｎｅｗｉｍｐｕｌｓｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐ缸ｅｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｇｒａｐｈｉｃａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ，ｌｏｎｇｅｓｔｃｏｍｍｏｎｓｕｂｓｅｑｕｅｎｃｅＨ蛋白质序列比较中的图形表示及其相似性分析０前言０．１引言随着人类基因组计划（ＨＧＰ）实施的进一步深入，生命科学已步入后基因组时代。
蛋白质检验实验报告
一、实验目的1. 掌握蛋白质的定性检验方法。
2. 学习使用双缩脲试剂进行蛋白质的定量分析。
3. 了解蛋白质在生物体中的重要功能及其检测的意义。
二、实验原理蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物，具有复杂的空间结构和多样的生物活性。
蛋白质的检验方法主要包括定性检验和定量分析。
1. 定性检验：通过观察蛋白质与特定试剂反应产生的颜色变化，判断蛋白质的存在与否。
2. 定量分析：利用双缩脲试剂与蛋白质中的肽键反应，生成紫色络合物，根据颜色深浅测定蛋白质的含量。
三、实验材料与试剂1. 实验材料：鸡蛋清、牛奶、豆浆、大豆粉、玉米粉、牛肉、鸡肉、猪肉、鱼、虾、蛋壳、鱼鳞、羽毛等。
2. 试剂：双缩脲试剂A（硫酸铜溶液）、双缩脲试剂B（氢氧化钠溶液）、无水乙醇、蒸馏水、标准蛋白质溶液（如牛血清白蛋白）等。
四、实验步骤1. 蛋白质定性检验- 取少量待测样品，加入双缩脲试剂A，振荡均匀。
- 加入双缩脲试剂B，振荡均匀。
- 观察溶液颜色变化，与标准蛋白质溶液颜色对比，判断蛋白质的存在与否。
2. 蛋白质定量分析- 准备一系列已知浓度的标准蛋白质溶液。
- 分别吸取一定量的标准蛋白质溶液和待测样品，加入双缩脲试剂A和B。
- 在相同条件下，测定溶液的吸光度。
- 以标准蛋白质溶液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
- 根据待测样品的吸光度，从标准曲线中查得蛋白质浓度。
五、实验结果与分析1. 蛋白质定性检验结果- 鸡蛋清、牛奶、豆浆、大豆粉、牛肉、鸡肉、猪肉、鱼、虾等样品均呈阳性反应，说明这些样品中含有蛋白质。
- 蛋壳、鱼鳞、羽毛等样品呈阴性反应，说明这些样品中蛋白质含量较低或不含蛋白质。
2. 蛋白质定量分析结果- 通过绘制标准曲线，可以计算出待测样品中蛋白质的浓度。
六、实验讨论1. 本实验采用双缩脲试剂进行蛋白质的检验，操作简便，结果可靠。
2. 蛋白质在生物体中具有重要的生理功能，如构成细胞结构、运输营养物质、调节生理活动等。
实验五：分光光度法测定血清蛋白含量解析
电脑绘制标准曲线图方法
新建一个EXCEL，一行输吸光度，一行输标准系列 的含量，用鼠标选定这两行，点击菜单栏的“插入”， 选择“图标”（或直接点工具栏的“图表向导”），在弹 出的对话框里点“X-Y散点图”，点击完成 选择在出现的图标上任意一个点，在这个点上点击 右键，在弹出的对话框里点击“添加趋势线”，在弹 出的“添加趋势线”对话框里点击“选项”那一页，选取 “显示公式”“显示R2”，点击完成后，再看你的图， 标紫外分光光度计。 （二）试剂 1．0.15mol/L NaCl溶液，用蒸馏水定容。 2．被检血清。
实验内容
用0.15mol/L NaCl溶液将血清作100倍稀释， 选用光径为1cm的石英比色杯，分别在 280nm和260nm波长两处测定溶液的吸光 度（A），根据Lowry-Kalckar公式或 Warburg-Christian公式计算此溶液的蛋白 质浓度，再乘以稀释倍数100得到血清蛋白 质的真实浓度。
试剂：0.15mol/L Nacl溶液 、蛋白质标准溶 液 、蛋白质待测溶液 器材：紫外分光光度计 、石英比色杯、试 管架、试管、吸管、洗耳球、记号笔
实验步骤
取9支试管，分别用记号笔表上1-8和 U（待测）数字；按照下表格加入试剂
混匀，选用石英比色杯，在280nm处以第 一管调节零点，记录比色结果。 制作标准曲线，以吸光度为纵坐标，蛋白 质浓度为横坐标，绘制出280nm处的血清 蛋白质标准曲线 根据标准曲线查出所测蛋白质浓度
分光光度法测定 血清蛋白含量
实验目的
1.学习紫外分光光度法测定蛋白质含量的原 理。 2.掌握紫外分光光度法测定蛋白质含量的 实验技术。 3.掌握紫外-可见分光光度计的使用方法。
实验五 蛋白质浓度测定方法比较
实验五蛋白质浓度测定方法比较一．实验目的：了解蛋白质浓度的测定方法(Lowry法、紫外线吸收法和考马斯亮蓝显色法)，并比较它们的优缺点。
二．Lowry法（Folin-酚法）：1．实验原理：OH－磷钼酸、磷钨酸Pr+CuSO4Pr-Cu络合物（紫红色）蓝色复合物蛋白测定范围：25-250ug/ml 测定波长：660nm标准蛋白BSA 250ug/ml2．试剂和器材：3．操作方法：（2）以A660nm-[Pr] 作标准曲线：4．实验结果：从标准曲线上可求得待测蛋白浓度(平均)：116μg/ml三．紫外线（UV）吸收法：方法一：作图法1．实验原理：利用蛋白质在280nm 的紫外吸收特性(蛋白测定范围：0.1～1mg/ml) 2．操作步骤：标准蛋白BSA 1mg/ml （1）向各试管中依次加入各种试剂：4．实验结果：A280nm-[Pr]标准曲线0.10.20.30.40.50.60.700.20.40.60.81 1.2[Pr](mg/ml)A 280n m从标准曲线上可求得待测蛋白浓度(平均)：0.128mg/ml 方法二：经验公式法分别测出待测蛋白A260、A280蛋白质浓度（mg/ml ）＝1.45A280-0.74A260 或蛋白质浓度（mg/ml ）1.55A280-0.76A260 四．考马斯亮蓝显色法（Brad-forol 法）：1． 实验原理：[ Pr ] CBBG-250- Pr 复合物 A 595 测定Pr 范围： 0~250ug/ml标准蛋白BSA 250ug/ml 测定波长595nm 2．试剂和器材：考马斯亮蓝试剂；标准蛋白质溶液：250μg/ml BSA ；测试样品 试管及试管架，0.1及5ml 吸量管，恒温水浴，722型分光光度计。
3．操作步骤：（1）依次向各试管中加入各种试剂（2）以A595-[Pr]作出标准曲线： 4．实验结果：A595-[Pr]标准曲线00.10.20.30.40.50.650100150200250300[Pr](μg/ml)A 595从标准曲线上可求得待测蛋白浓度(平均)：117μg/ml 五、试验分析：Lowry 法是双缩脲法的进一步发展，是一种可靠的蛋白质含量测定法。
5实验五 凯氏定氮法检测食品中蛋白质含量
周次 课题 重点 难点 教学 目标 1、学习凯氏定氮法测定蛋白质的原理。 2、掌握凯氏定氮法的操作技术，包括样品的消化处理、蒸馏、滴 定及蛋白质含量计算等。 教学 方法 教学 手段 1．要求学生实验前认真预习实验内容，实验前教师检查并批改预 习报告，了解学生预习情况。 2．实验前先进行重点的讲解和示范基本操作、实验步骤中的注意 事项，实验过程中巡回指导。
1
教 学 过 程
三、实验步骤 1、样品消化 称取乳粉约 0.3g（±0.001g） ，移入干燥的 100mL 凯氏烧瓶中，加入 0.2g 硫酸铜 和 6g 硫酸钾，稍摇匀后瓶口放一小漏斗，加入 20mL 浓硫酸，将瓶以 450 角斜支于有 小孔的石棉网上，使用万用电炉，在通风橱中加热消化，开始时用低温加热，待内容物 全部炭化，泡沫停止后，再升高温度保持微沸，消化至液体呈蓝绿色澄清透明后，继续 加热 0.5h，取下放冷，小心加 20mL 水，放冷后，无损地转移到 100mL 容量瓶中，加 水定容至刻度，混匀备用，即为消化液。 试剂空白实验：取与样品消化相同的硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸，按以上同样方法 进行消化，冷却，加水定容至 100mL，得试剂空白消化液。 2、定氮装置的检查与洗涤 检查微量定氮装置是否装好。 在蒸气发生瓶内装水约三分之二， 加甲基红指示剂数 滴及数毫升硫酸，以保持水呈酸性，加入数粒玻璃珠（或沸石）以防止暴沸。 测定前定氮装置如下法洗涤 2~3 次： 从样品进口入加水适量 （约占反应管三分之一 体积）通入蒸汽煮沸，产生的蒸汽冲洗冷凝管，数分钟后关闭夹子 a，使反应管中的废 液倒吸流到反应室外层，打开夹子 b 由橡皮管排出，如此数次，即可使用。 3、碱化蒸馏 量取硼酸试剂 20mL 于三角瓶中，加入混合指示剂 2~3 滴，并使冷凝管的下端插 入硼酸液面下，在螺旋夹 a 关闭，螺旋夹 b 开启的状态下，准确吸取 10.0mL 样品消化 液，由小漏斗流入反应室，并以 10mL 蒸馏水洗涤进样口流入反应室，棒状玻塞塞紧。 使 10mL 氢氧化钠溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其缓缓流入反应室，用少量水冲洗立即 将玻塞盖坚，并加水于小玻杯以防漏气，开启螺旋夹 a，关闭螺旋夹 b，开始蒸馏。通 入蒸汽蒸腾 10min 后，移动接收瓶，液面离开凝管下端，再蒸馏 2min。然后用少量水 冲洗冷凝管下端外部，取下三角瓶，准备滴定。
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• 收集50多个文献中提供的氨基酸标度 • 默认值以Hphob. Kyte & Doolittle做疏水性分析
• ProtScale能计算超过50种蛋白质的特性。仅一项需要额外设
定的参数是输入框的宽度，该参数将指示系统每次运行计算
和显示的残基数，其缺省值为9。如果想考虑跨膜螺旋特性，
该参数设置应为20，因为一个跨膜螺旋通常有20个氨基酸长
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四 蛋白质亚细胞定位预测
• 亚细胞定位与蛋白质的功能存在着非常重要的联系。亚细胞定位 预测基于如下原理：(1)不同的细胞器往往具有不同的理化环境,它 根据蛋白质的结构及表面理化特征,选择性容纳蛋白。(2)蛋白质表 面直接暴露于细胞器环境中,它由序列折叠过程决定,而后者取决于 氨基酸组成。因此可以通过氨基酸组成进行亚细胞定位的预测。
基因与蛋白质组学数据分析
实验五：蛋白质序列分析
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1
实验项目五：蛋白质序列分析
一、 实验目的和要求： • 掌握蛋白质基本性质分析；基本理化性质和疏水
性分析。 • 掌握蛋白质信号肽的预测，亚细胞定位的预测，
跨膜结构及卷曲螺旋结构的预测。 • 了解基于motif、结构位点、结构功能域数据库的
三 信号肽预测
• 蛋白质合成后要运送到细胞中不同的部位，有的 蛋白质要通过内质网膜进入内质网腔内，最终成 为分泌蛋白。
• 分泌蛋白的N端都有一段约15~35个氨基酸的疏水 性肽段，其功能是引导蛋白质多肽链穿过内质网 膜进入腔内，称为信号肽（signal peptide）。
• 按照氨基酸组成及其位置特征，可将信号肽分为4 大类：
功能域
用户自定义区段
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7
点击不同功能域得到以下结果
氨基酸数目 相对分子质量 理论 pI 值
氨基酸组成
正/负电荷残基数
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8
原子组成 分子式
总原子数 消光系数
半衰期
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9
9
不稳定系数
脂肪系数 总平均亲水性
<40 stable >40 unstable
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基于实验经验值的计算机分析方法
软件 Bioedit
网络工具ProtParam， Compute PI
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基于一级序列的组分分析
氨基酸亲疏水性等分析为高级结构预测提供参考
ExPASy（ Expert Protein Analysis System ） 开发的 针对蛋白质基本理化性质的分析：
打开protein.txt， 将一条蛋白质序列 粘贴在搜索框中
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计算窗口（7-11） 相对权重值
权重值变化趋势 是否归一化
氨基酸标度
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所用氨基酸 标度信息
分析所用参 数信息
输出结果Leabharlann 学习交流PPT15
图形结果
文本结果
参数
每个位置 的得分
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蛋白质序列分析
– 直接填写Swiss-Prot/TrEMBL AC号(accession number) • 如果分析新序列：
– 直接在搜索框中粘贴氨基酸序列
输入Swiss-Prot/TrEMBL AC号
打开protein.txt，
将蛋白质序列
粘贴在搜索框中
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输出结果
• 输入Swiss-Prot/TrEMBL AC号—分不同的功能域肽段 • 以P02699为例
1. 分泌信号肽
2. 脂蛋白信号肽
3. Pilin-like信号肽 4. 细菌素和细菌素信号肽
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蛋白质序列分析
• 信号肽主要由三个domain组成：N-region、Hregin和C-region.
• N-region为正电荷区域，至少含有一个精氨酸(R) 或赖氨酸(K).
• H-region为疏水核，一般长为12~14个氨基酸.
输入序列的FASTA文件
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人的内质网驻留蛋白信号肽预测
曲线颜色
C score: 剪切位点分值 S score: 信号肽分值 Y score: 综合剪切位点分值
此处C值最大；S值陡峭； Y值最高峰。预测为信号 肽剪切位点
文本结果，YES代表该蛋 白包含信号肽,剪切位点 位于29，30残基处
• 推荐使用PSORT()II软件对PDCD5蛋白的细胞内定位进行预测。 PSORT将动物蛋白质定位于10个细胞器：(1)细胞浆，(2)细胞骨架， (3)内质网，(4)胞外，(5)高尔基体，(6)溶酶体，(7)线粒体，(8)胞 核，(9)过氧化物酶体(peroxisome)和(10)细胞膜。
– Protparam 工具
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蛋白质理化性质分析
• Protparam 工具
计算以下物理化学性质： • 相对分子质量 理论 pI 值 • 氨基酸组成 原子组成 • 消光系数 半衰期 • 不稳定系数 脂肪系数 • 总平均亲水性
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5
主要选项/参数
序列在线提交形式： • 如果分析SWISS-PORT和TrEMBL数据库中序列
蛋白质功能预测 • 掌握基于序列同源性分析的蛋白质功能预测。
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2
（一）蛋白质基本理化性质分析
蛋白质理化性质是蛋白质研究的基础
蛋白质的基本性质：
• 相对分子质量 • 等电点（PI） • 半衰期 • 总平均亲水性
氨基酸组成 消光系数 不稳定系数 ……
实验方法：
• 相对分子质量的测定、等电点实验、沉降实验 • 缺点：费时、耗资
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（二）蛋白质疏水性分析
• 疏水作用是蛋白质折叠的主要驱动力 • 分析蛋白质氨基酸亲疏水性是了解蛋白质折叠的
第一步 • 氨基酸疏水分析为蛋白质二级结构预测提供佐证 • 是分析蛋白质跨膜区重要一步
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蛋白质亲疏水性分析
• ProtScale工具
• 氨基酸标度
– 表示氨基酸在某种实验状态下相对其他氨基酸在某些性 质的差异，如疏水性、亲水性等
度
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主要选项/参数
序列在线提交形式： • 如果分析SWISS-PORT和TrEMBL数据库中序列
– 直接填写Swiss-Prot/TrEMBL AC号(accession number) • 如果分析新序列：
– 直接在搜索框中粘贴氨基酸序列 以P02699为例
输入SwissProt/TrEMBL AC号
• C-region包含信号肽酶(SPase)的剪切位点，在剪切 位点的-1位和-3位上多为中性的丙氨酸，该区域 也称为富含丙氨酸区域.
N HC
N端
C
端
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三 信号肽的预测
• 常用工具
• SignaIP（）
• 通过神经网络方法的组合 • 预测信号肽的位置及相应切点
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人的内质网驻留蛋白信号肽预测 Q9BS26