蛋白质修饰位点预测详解
蛋白质修饰位点分析
目录
实验目的 (2)
实验平台 (2)
实验过程 (3)
一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 (3)
1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 (3)
2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 (4)
3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 (6)
（1）DISPHOS 1.3预测未知蛋白磷酸化位点 (6)
（2）PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 (11)
4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 (14)
二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 (15)
1、N型糖基化位点预测 (15)
2、O型糖基化位点预测 (18)
（1）哺乳动物O型糖基化位点预测 (18)
（2）真核生物O型糖基化位点预测 (20)
3、uniprot数据库查看蛋白质糖基化修饰位点 (22)
4、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰结论 (22)
实验结论 (23)
（特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接，可以跟踪标题；ctrl+单击标题后的图标可以返回目录）
实验目的
●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点，
并说明为什么（注释）
●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点，注释结果
实验平台
●uniprot数据库: https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/(查看蛋白的修饰
情况)
●预测未知蛋白磷酸化位点
DISPHOS:https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/disphos/
PhosphoSitePlus:https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,
预测未知蛋白的糖基化修饰位点
N型糖基化位点预测：http://www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/
O型糖基化位点预测：http://www.cbs.dtu.dk/services/NetOGlyc/
http://www.cbs.dtu.dk/services/YinOY
ang/
实验过程
一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰
1、“人类connexin43”蛋白质序列下载
蛋白序列：fasta.txt
2、uniprot 数据库查看蛋白磷酸化位点
网站链接： https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/
3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点
网站链接：https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/disphos/
开始预测
结果
DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点，总共有37个丝氨酸修饰位点，13个苏氨酸修饰位点，16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分，只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。
（2）PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点
网站链接：https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,
●开始预测
●结果
筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点，丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。
4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论
在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致，“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多，且丝氨酸磷
酸修饰位点最多。“人类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较
高的蛋白质，与机体的生物活性显著相关。
通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白，是主要的细胞缝隙连接蛋白，其表达的异常与多种疾病的发生有关。
二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰
Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为：hemoglobin.txt
1、N型糖基化位点预测
网站链接：http://www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/
开始预测
结果
2、O型糖基化位点预测
（1）哺乳动物O型糖基化位点预测
网站链接：http://www.cbs.dtu.dk/services/NetOGlyc/
开始预测
结果
（2）真核生物O型糖基化位点预测
网站链接：http://www.cbs.dtu.dk/services/YinOYang/
开始预测
蛋白质修饰位点预测详解
蛋白质修饰位点预测详 解 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
蛋白质修饰位点分析目录
（特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接，可以跟踪标题；ctrl+单击标题后的图标 可以返回目录） 实验目的 找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点，并说明为什么（注释） 找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点，注释结果 实验平台 uniprot数据库: (查看蛋白的修饰情况) 预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS: PhosphoSitePlus:
预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测： O型糖基化位点预测： 实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列： 2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 网站链接： 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 （1）DISPHOS 预测未知蛋白磷酸化位点 网站链接： 开始预测 结果
DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点，总共有37个丝氨酸修饰位点，13个苏氨酸修饰位点，16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分，只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。 （2）PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 网站链接： 开始预测 结果 筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点，丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致，“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多，且丝氨酸磷酸修饰位点最多。“人类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较高的蛋白质，与机体的生物活性显着相关。 通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白，是主要的细胞缝隙连接蛋白，其表达的异常与多种疾病的发生有关。 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为：
生物质谱分析蛋白质磷酸化位点
磷酸化蛋白的高效富集 在线酶解与快速鉴定 项目申请人：袁敏婷黄懿 指导教师：杨芃原 摘要：蛋白质的可逆磷酸化具有重要的生物学意义，对蛋白质磷酸化位点进行分析有助于阐明蛋白质磷酸化的机制与功能。生物质谱是目前进行蛋白质磷酸化分析最有力的方法之一，但由于蛋白质磷酸化的丰度低以及磷酸化的肽段离子化效率低，在质谱分析前，依然需要结合富集或分离的步骤。本作品旨在利用四氧化三铁磁性纳米材料对磷酸化肽或蛋白快速高效的特异性吸附，结合在线酶解技术的快速，高序列覆盖度特性构建一个快速，高效鉴定分析磷酸化蛋白的新技术。 关键词：蛋白质磷酸化；Fe3O4磁性材料富集；在线酶解 1.引言 蛋白质的翻译后修饰（PTMs）是目前蛋白质组研究中的一个重要课题。蛋白质磷酸化是最普遍、最重要的一种蛋白翻译后修饰方式，它几乎调节着生命活动的整个过程，包括细胞的增殖、发育和分化，神经活动，肌肉收缩，新陈代谢，肿瘤发生等。了解蛋白质磷酸化对功能的影响可深入理解生命系统如何在分子水平进行调控。据统计，在哺乳动物中大约有三分之一的蛋白质被认为是磷酸化修饰的，而脊椎动物基因组中有5%的基因编码蛋白激酶或磷酸酯酶。对众多生物化学功能起开/关调控作用，是一种普遍的调控机制。 蛋白质的可逆磷酸化使得蛋白质组学研究更为复杂。真核生物细胞蛋白质中主要的磷酸化氨基酸为丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸，其比例大概为1800∶200∶1。大多数磷酸化蛋白质都有多个磷酸化位点，并且其磷酸化位点是可变的。因此,一种蛋白可能有多种磷酸化形式。对单一蛋白质进行研究的传统方法远不能满足分析这一层面上蛋白质的多样性和复杂性的需要，用蛋白质组技术和生物信息学高通量地研究翻译后蛋白质的修饰已成为必然趋势。虽然对磷酸化蛋白质组学分析已有很大进步，但依然存在多个难点亟待解决包括磷酸化蛋白和肽段的富集，可逆性磷酸化位点的鉴定以及磷酸化位点的定量等。 在过去几十年中已有多种分离和鉴定蛋白质磷酸化的技术发展起来，包括放射性同位素标记、免疫沉淀反应、化学修饰、固定金属离子亲合色谱法等，而生物质谱技术已经成为磷酸化蛋白鉴定的主要工具，串联质谱更是可以高通量，快速的给出详细的磷酸
蛋白质磷酸化1
浅谈蛋白质磷酸化 摘要：蛋白质翻译后修饰几乎在所有的蛋白质上都会发生，被修饰后的蛋白质功能将会发生显著的变化。而蛋白质磷酸化是最常见、最重要的一种蛋白质翻译后修饰方式，在蛋白质翻译后修饰研究中有着重要地位，它参与和调控生物体内的许多生命活动。随着蛋白质组学技术的发展和应用，蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。本文主要介绍了蛋白质磷酸化的主要知识，主要类型与功能，以及研究蛋白质磷酸化的主要目的，最后简单了提到了预测蛋白质磷酸化位点的方法。 关键词：蛋白质修饰；蛋白质磷酸化；磷酸化位点预测 随着基因组计划基本完成，生命科学研究已进入后基因时代，主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑，也是生命科学研究的核心内容。传统的蛋白质研究注重研究单一蛋白质，而蛋白质组学注重研究参与特定生理或病理状态的所有的蛋白质种类及其与周围环境（分子）的关系。它的研究内容包括：（1）蛋白质鉴定；（2）蛋白质翻译后修饰的研究；（3）蛋白质结构研究；（4）蛋白质细胞内定位及功能确定；（5）发现药物靶分子及制药等。 早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式，随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。所谓蛋白质翻译后修饰指的是蛋白质折叠过程中和折叠过程后再多肽链上发生的共价反应，使蛋白质质量发生改变并且赋予蛋白质各种功能。 一、蛋白质磷酸化的概述 蛋白质的磷酸化反应是指通过酶促反应把磷酸基团从一个化合物转移到另一个化合物上的过程,是生物体内存在的一种普遍的调节方式，在细胞信号的传递过程中占有极其重要的地位。已经发现在人体内有多达2000个左右的蛋白质激酶和1000个左右的蛋白质磷酸酶基因。蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称为蛋白质脱磷酸化。蛋白质的磷酸化修饰是生物体内重要的共价修饰方式之一。其磷酸化和去磷酸化这一可逆过程,受蛋白激酶和磷酸酶的协同作用控制.酶蛋白的磷
【CN110033822A】蛋白质编码方法及蛋白质翻译后修饰位点预测方法及系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910253412.9 (22)申请日 2019.03.29 (71)申请人 华中科技大学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 薛宇 宁万山 许浩东 邓万锟 郭亚萍 (74)专利代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 孙杨柳 曹葆青 (51)Int.Cl. G16B 15/20(2019.01) (54)发明名称 蛋白质编码方法及蛋白质翻译后修饰位点 预测方法及系统 (57)摘要 本发明公开了蛋白质编码方法及蛋白质翻 译后修饰位点预测方法及系统，属于生物信息学 领域。所述蛋白质编码方法包括收集修饰位点信 息、位置权重训练和待编码肽段的编码。蛋白质 翻译后修饰位点预测方法包括收集修饰位点信 息、特征编码、模型训练和蛋白质翻译后修饰位 点预测。本发明利用深度神经网络和惩罚逻辑回 归分别对不同类别的阳性位点和阴性位点的数 字向量特征构建预测模型，得到多个预测模型； 将每个预测模型的预测结果作为新的特征并利 用惩罚逻辑回归构建最终模型。本发明可以捕获 更多蛋白信息从而有助于提高预测的准确度， 可 以快速的大规模鉴定蛋白质修饰位点。权利要求书3页 说明书10页 附图3页CN 110033822 A 2019.07.19 C N 110033822 A
1.一种蛋白质编码方法，其特征在于，所述蛋白质编码方法用于表示待编码肽段与阳性数据集肽段的相似度，含有以下步骤： (1)收集修饰位点信息：首先收集蛋白质翻译后目标类型的修饰位点信息；将所述目标类型的修饰位点在蛋白质上的对应位点作为阳性位点，将该蛋白质上与所述阳性位点相同的其它氨基酸位点作为阴性位点；将蛋白质的一级序列切割成以所述阳性位点或阴性位点为中心，该中心上游为n个氨基酸，该中心下游为n个氨基酸，总长度为2n+1个氨基酸序列；所述n大于等于1；所有含有所述阳性位点的所述氨基酸序列构成阳性数据集，所有含有所述阴性位点的所述氨基酸序列构成阴性数据集； (2)位置权重训练：步骤(1)所述阳性数据集和阴性数据集中的每个肽段与阳性数据集基于位置权重和氨基酸替换得分的相似度打分的公式为： 其中：L为所述阳性数据集中每个肽段的长度2n+1；N为所述阳性数据集中肽段的数量；T ij 是阳性数据集中肽段T i 在位置j上的氨基酸，i的取值范围为1≤i≤N；P j 为肽段在位置j 上的氨基酸；M[P j ，T ij ]为氨基酸P j 和T ij 在BLOSUM62氨基酸替换矩阵中的分值；W j 为该肽段中位置j上的权重； 所述阳性数据集和阴性数据集中的每条肽段分别与阳性数据集中的每条肽段依次打分，其中肽段不与其自身打分，初始位置权重W j 为1，获得肽段中除中心位置以外的其它2n 个位置的得分；然后将该2n个位置的得分使用惩罚逻辑回归执行交叉验证，使AUC值最大的权重向量由肽段中各个位置上的权重W j 组成； (3)待编码肽段的编码： 待编码肽段与阳性数据集间的氨基酸对的平均相似度S为：其中：L是待编码肽段的长度，j为氨基酸所在位置，C j 为待编码肽段与阳性数据集间的任意一个氨基酸对在位置j上出现的次数，M为所述氨基酸对在BLOSUM62氨基酸替换矩阵中的分值，W j 为步骤(2)训练得到的待编码肽段位置j上的权重；待编码肽段与阳性数据集间的所有的氨基酸对的相似度得分构成该待编码肽段的数字向量特征。 2.多特征算法模型的蛋白质翻译后修饰位点预测方法，其特征在于，含有以下步骤： (1)收集修饰位点信息：收集蛋白质翻译后目标类型的修饰位点信息；将所述目标类型的修饰位点在蛋白质上的对应位点作为阳性位点，将该蛋白质上与所述阳性位点相同的其它氨基酸位点作为阴性位点；将所述阳性位点和阴性位点按照蛋白质所属物种进行分类；将蛋白质的一级序列切割成以所述阳性位点或阴性位点为中心，该中心上游为n个氨基酸，该中心下游为n个氨基酸，总长度为2n+1个氨基酸的序列；所述n大于等于1； (2)特征编码：将权利要求1所述的蛋白质编码方法以及其它的编码方案逐个对步骤 (1)所述总长度为2n+1个氨基酸的序列进行特征编码，得到数字向量特征，将所述数字向量特征分别利用惩罚逻辑回归、支持向量机和随机森林验证每种编码方案的AUC性能，将AUC 性能大于0.5的编码方案作为备用编码方案；挑选所述备用编码方案对步骤(1)所述总长度为2n+1个氨基酸的序列进行特征编码得到的数字向量特征； (3)模型训练：利用深度神经网络和惩罚逻辑回归分别对步骤(2)所述不同类别的阳性位点和阴性位点的数字向量特征构建预测模型，得到多个预测模型；将每个预测模型的预 权 利 要 求 书1/3页2CN 110033822 A
蛋白质修饰位点预测详解
蛋白质修饰位点分析 目录 实验目的 (2) 实验平台 (2) 实验过程 (3) 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 (3) 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 (3) 2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 (4) 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 (6)
（1）DISPHOS 1.3预测未知蛋白磷酸化位点 (6) （2）PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 (11) 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 (14) 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 (15) 1、N型糖基化位点预测 (15) 2、O型糖基化位点预测 (18) （1）哺乳动物O型糖基化位点预测 (18) （2）真核生物O型糖基化位点预测 (20) 3、uniprot数据库查看蛋白质糖基化修饰位点 (22) 4、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰结论 (22) 实验结论 (23) （特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接，可以跟踪标题；ctrl+单击标题后的图标可以返回目录） 实验目的 ●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点， 并说明为什么（注释） ●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点，注释结果 实验平台 ●uniprot数据库: https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/(查看蛋白的修饰 情况) ●预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS:https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/disphos/
PhosphoSitePlus:https://www.360docs.net/doc/d314480675.html, 预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测：http://www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/ O型糖基化位点预测：http://www.cbs.dtu.dk/services/NetOGlyc/ http://www.cbs.dtu.dk/services/YinOY ang/ 实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列：fasta.txt
论述蛋白质磷酸化与去磷酸化在细胞信号系统传导中的作用及研究进展
论述蛋白质磷酸化与去磷酸化在细胞信号系统传导中的作用及研究进展 病毒所梁晓声200628012415030 细胞信号传导过程中磷酸酶/磷酸激酶对蛋白磷酸化程度的调控控制了细胞信号传递与否，信号强度等等细胞信号传导的过程从某种程度上说就是信号传导相关分子磷酸化水平的调节过程。 磷酸酶/磷酸激酶作为胞内信号直接或间接的靶酶通过磷酸化程度控制其它酶类或蛋白质的活性，一般情况下被磷酸化的酶有活性，脱磷酸后的酶没有活性。通过这种方式可以在不改变细胞内酶或相关蛋白的浓度的情况下将部分酶活冻结或解冻。在有外界信号刺激的时候可以迅速解冻酶活而不必合成新的酶。 由于酶反应具有高度专一性，使得蛋白质磷酸化与去磷酸化这种方式在胞内介导胞外信号时具有专一应答的特点。这就使得细胞信号传导途径的上游成分只能针对一个或几个的下游成分起作用,使信号传递具有很强的专一性。同时对信号的灭活也不会由于识别的错误而影响其他信号传导途径。 磷酸化与去磷酸化在细胞对外界信号的持续反应中具有重要的作用。信号引起的细胞生理学效应中，有许多是相当持久的，如细胞的分裂、分化等。虽然胞内信号分子的寿命可以很短，但蛋白激酶一旦激活，其活性却可以通过某些方式（如自身磷酸化）维持较长时间；更重要的是被它磷酸化所调节的蛋白质和酶类，其效应可以维持更长时间，直到被蛋白磷酸酶脱磷酸化为止。 蛋白磷酸化对外界信号具有放大作用，由于是酶促反应，一个酶分子可以催化成百上千个底物分子，即使只有很弱的胞外信号也可以通过酶促反应得到充分的放大。 蛋白质激酶 蛋白质激酶是一类磷酸转移酶，其作用是将ATP的磷酸基转移到它们的底物上特定氨基酸残基上去。依据这些氨基酸残基的特异性，将这些激酶分为4类。其中主要的两类是蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶(STK),和蛋白质酪氨酸激酶(PTK)。这两类酶的蛋白质激酶结构域的大小约为250-300个氨基酸残基。二者的催化域在进化上是密切相关的，并认为它们有共同的祖先。因此，它们的催化域的氨基酸残基序列在很大程度上也是一致的。更重要的是，这些序列表现为一组组高度保守的，甚至是完全保守的氨基酸模体，这些模体却嵌埋在氨基酸残基序列保守性很差的区域之内。一共有11种这类高度保守的短氨基酸残基序列模体。它们都以罗马数字命名，从最N-端的I开始,到最C-端的XI。对这些酶的结晶进行X-射线结构分析，发现这些模体对这些蛋白质激酶催化结构域的磷酸转移酶活性十分重要。据以为，亚域I,II和VII在结合ATP中起重要作用；而亚域VIII则在识别肽底物中起主要作用。对酪氨酸激酶家族来说，在亚域VIII中，紧靠关键模体上游的氨基酸残基有十分有趣的差异，它们是-KWTAPE- 或-KWMAPE-，看来这些序列造成了激酶家族的这个分支的底物专一性。 蛋白磷酸酯酶 丝氨酸／苏氨酸蛋白磷酸酯酶，选择性地作用于含磷酸丝氨酸或磷酸苏氨酸残基的肽链，使之脱去磷酸基团并改变生物活性。主要成员：PPl，PP2A，PP2B，PP2C等。 酪氨酸蛋白磷酸酯酶(PTPase)分胞质型(非受体型)和受体型(PTPR)
磷酸化蛋白质组学常用定量方法介绍
磷酸化蛋白质组学常用定量方法介绍 蛋白质的磷酸化修饰是生物体内重要的共价修饰方式之一。蛋白质的磷酸化和去磷酸化这一可逆过程几乎调节着包括细胞的增殖、发育、分化、信号转导、细胞凋亡、神经活动、肌肉收缩及肿瘤发生等过程在内的所有生命活动。目前已知有许多人类疾病是由于某些异常的磷酸化修饰所引起，而有些磷酸化修饰却是某种疾病所导致的后果。在哺乳动物细胞生命周期中，大约有1/3的蛋白质发生过磷酸化修饰；在脊椎动物基因组中，有5%的基因编码的蛋白质是参与磷酸化和去磷酸化过程的蛋白激酶和磷酸（酯）酶。磷酸化修饰本身所具有的简单、灵活、可逆的特性以及磷酸基团的供体ATP的易得性，使得磷酸化修饰被真核细胞所选择接受而成为一种最普遍的调控手段。鉴于磷酸化修饰在生命活动中所具有的重要意义，探索磷酸化修饰过程的奥秘及其对细胞功能的影响已成为众多生物化学家及蛋白组学家所关心的内容。用蛋白质组学的理念和分析方法研究蛋白质磷酸化修饰，可以从整体上观察细胞或组织中磷酸化修饰的状态及其变化，这对以某一种或几种激酶及其产物为研究对象的经典分析方法是一个重要的补充，同时提供了一个全新的研究视角，并由此派生出磷酸化蛋白质组学（phosphoproteomics）这一新概念。在蛋白质组学水平进行磷酸化蛋白质的分析定量研究已引起人们广泛关注，各种技术也相应地发展起来。 1. 磷酸化蛋白质和磷酸肽的富集 1.1 免疫亲和色谱 富集磷酸化蛋白质最简单的方法就是用识别磷酸化氨基酸残基的特异抗体进行免疫共沉淀，从复杂混合物中免疫沉淀出目标蛋白质。目前，仅有酪氨酸磷酸化蛋白质的单克隆抗体可以用来进行有效的免疫共沉淀。这是因为该抗体具有较强的亲和力和特异性，可以有效地免疫沉淀酪氨酸磷酸化的蛋白质。Imam-Sghiouar等人从B-淋巴细胞中通过免疫沉淀获得酪氨酸磷酸化的蛋白质，然后再用二维电泳分离技术并结合质谱分析方法，鉴定出多个与斯科特综合症相关的酪氨酸磷酸化的蛋白质。由于抗磷酸化丝氨酸和苏氨酸抗体的抗原决定簇较小，所以令抗原抗体的结合位点存在空间障碍，特异性较差。因此，目前采用磷酸化丝氨酸/苏氨酸的抗体来富集磷酸化蛋白质的研究相对较 少。 1.2 固相金属亲和色谱（IMAC） 固相金属亲和色谱（immobilized metal affinity chromatography, IMAC）是一项较为成熟的磷酸化多肽分离富集技术。它是利用磷酸基团与固相化的Fe3+、Ga2+和Cu2+等金属离子的高亲和力来富集磷酸肽。目前发展的高通量磷酸化蛋白质组分析途径主要采用IMAC亲和色谱-反相液相色谱-串联质谱-数据库检索联用的方法。Ficarro等人最先将IMAC 富集技术应用到细胞系大规模磷酸化蛋白质组学的分析中，并从啤酒酵母中鉴定出了216个磷酸化肽段和383个磷酸化位点。该方法的优点在于对每个可溶磷酸肽，不管其长度如何，都有富集作用，而且IMAC柱洗脱下的样品可直接用于RP-HPLC分析，但有可能丢失一些与IMAC柱结合能力较弱的磷酸肽或某些因有多个磷酸化位点而难以洗脱的磷酸肽。另外，那些富含酸性氨基酸的非磷酸化肽段与固相金属离子也有结合能力，也可能被富集。为了解决IMAC柱的非特异性吸附的问题，可以采用对羧基进行酯化反应以及改变洗脱液的体系等方法来提高IMAC柱的特异性。此外，自动化IMAC- capillary RP HPLC-ESI MS/MS技术平台的研究开发，使磷酸肽的富集、反相分离和质谱检测都能自动在线进行，为IMAC在蛋白质组学中的高通量应用开辟了道路。
蛋白质的化学修饰
蛋白质化学修饰技术是现代生物技术发展的一个重要方向，以聚乙二醇(PEG)为修饰剂和以蛋白质为修饰剂是该技术的两个主要类型。 PEG修饰技术发展成熟，已经有几种PEG-蛋白质药物经过FDA认证。为了有效地检测和分离修饰产物，本论文首先用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、高效凝胶过滤、高效反相层析方法检测PEG修饰蛋白的组成。随着PEG分子量的减少和被修饰蛋白分子量的增大，这三种常用方法的分辨率都相应降低。重点考察了PEG修饰蛋白的SDS-PAGE 电泳过程，发现不带电的PEG分子在SDS胶束的作用下参与了电场运动，从而导致分辨率下降。改用没有SDS的非变性-聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)后分辨率显著提高，未与白蛋白连接的PEG不参与电场运动，未修饰HSA和不同修饰程度的PEG-HSA偶联物得到有效的检测和分离。 进行了膜分离PEG修饰和未修饰蛋白质(和多肽)的考察。被修饰物质的分子量和结构对分离效果有影响，低分子量的小肽可以通过膜分离与PEG-小肽偶联物完全分开。传统的PEG反应方法中，产物是未修饰小肽(5％)、单修饰产物(42％)、二修饰和多修饰产物(53％)的混合物，而将膜分离与PEG修饰反应耦合，及时将PEG修饰产物移除，小肽100％转化成为单修饰的目标偶联物。说明反应和分离耦合是提高PEG修饰反应产量和降低成本的有效途径。 从理论上讲，与PEG修饰相比，蛋白质类修饰剂具有代谢途径明确、可以提供靶向性和其他的生物活性的优点。但是，蛋白质-蛋白质偶联反应的产物不均一、产物评价困难限制了其发展。本文以戊二醛为交联剂采用人血清白蛋白(HSA)修饰血红蛋白，对修饰过程进行了探索。 考察了人血清白蛋白和血红蛋白的戊二醛一步交联反应，发现pH是影响反应的关键因素。在蛋白质的等电点附近发生蛋白质自身的聚合反应，而在两种蛋白质的等电点的平均值附近，两种蛋白质的偶联反应被促进。并且，参与反应的蛋白质的结构和相互作用对产物组成有很大影响。据此，建立了四种方法制备人血清白蛋白和血红蛋白的偶联物。分别是：(1)分步法偶联血红蛋白和人血清白蛋白：基于血红蛋白的结构特点，先用戊二醛分子内交联血红蛋白，转化率95％，效果接近于使用专一的血红蛋白分子内交联试剂DBBF；然后，分子内交联血红蛋白与人血清白蛋白偶联，血红蛋白和人血清白蛋白1∶1目标偶联物产率34.5％，副反应产物占4％。反应时间为11个小时。(2)拥挤效应辅助偶联血红蛋白和人血清白蛋白：采用聚乙二醇作为拥挤试剂，空间上分布和间隔参与反应的蛋白，提高蛋白的局部浓度。血红蛋白和人血清白蛋白1∶1目标偶联物产率35％，副反应产物占4％。反应时间2个小时。(3)凝胶过滤层析柱上偶联血红蛋白和人血清白蛋白：采用凝胶过滤柱动态分离形成的目标偶联物，反应时间和产物组成均与层析速度有关。(4)甘露醇-硼酸-硼砂缓冲液络合体系偶联血红蛋白和人血清白蛋白：络合体系起到切换反应pH和促进反应的作用，血红蛋白和人血清白蛋白的偶联物产率45％，血红蛋白和人血清白蛋白各自的聚合副反应被抑制。反应时间为5个小时。与已有的价格昂贵的异型双功能交联剂偶联和耗时的二步偶联方法相比，以上四种策略都可以达到低成本、高效率制备人血清白蛋白和血红蛋白偶联物的目的，为这种人血清白蛋白-血红蛋白新型血液代用品的发展打下基础。 另外，还研究了使用乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)偶联人血清白蛋白和胰岛素。由于分子链长，EGDE在活化人血清白蛋白的时候没有二聚体和多聚体形成。利用该性质简化了人血清白蛋白的活化工艺，制备了均一的人血清白蛋白-胰岛素偶联物，在稳定性等方面明显优于天然胰岛素。
用多样性增量特征选择技术识别 蛋白质磷酸化位点
Hans Journal of Computational Biology 计算生物学, 2018, 8(1), 24-32 Published Online March 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/journal/hjcb https://https://www.360docs.net/doc/d314480675.html,/10.12677/hjcb.2018.81004 Identification of Protein Phosphorylation Sites by Diversity Increment Feature Selection Technique Shisai Hu, Zhen Liang, Yuxiang Chen, Ying Zhang*, Jun Lv* College of Science, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot Inner Mongolia Received: Apr. 25th, 2018; accepted: May 15th, 2018; published: May 22nd, 2018 Abstract Phosphorylation is one of the most important protein post-translational modifications and plays important roles in numerous biological processes by significantly affecting proteins’ structure and dynamics. The development of computational biological methods for the accurate identification of phosphorylation sites helps to our understanding of key signal transduction mechanisms. In this paper, a kinase independent phosphorylation site identification model was presented, called FSID_PhSite. The model is featured by component of k-spaced amino acid pairs and the position conservation of residues surrounding the phosphorylation sites. Applying diversity incremental feature selection technique to feature selection and inputting the selected features into the sup-port vector machine algorithm for recognition, when the ratio of positive and negative samples is 1:1, on independent testing dataset validation, the accuracy of identification for serine, threonine and tyrosine sites is 84.34%, 82.32% and 68.89%, respectively. The results were superior to the existing kinase independent phosphorylation sites identification model. Keywords Protein Phosphorylation Site, Feature Selection Based on Increment of Diversity, Support Vector Machine 用多样性增量特征选择技术识别 蛋白质磷酸化位点 胡世赛，梁珍，陈宇翔，张颖*，吕军* 内蒙古工业大学理学院，内蒙古呼和浩特 *通讯作者。
蛋白修饰分析流程
#流程大放送#蛋白质修饰分析流程 1.背景和意义 由mRNA表达产生的蛋白质需要经过蛋白质翻译后的化学修饰，即蛋白质修饰，来完成蛋白质的特定功能。化学修饰会引起蛋白质的结构和理化改变，进而引起蛋白质的活性和功能改变。蛋白质修饰包括磷酸化、乙酰化、糖基化等，是调节蛋白质功能的重要方式。例如，蛋白质的磷酸化与细胞信号传导、细胞周期调节、生长发育以及癌症机理等诸多生物学问题具有密切关系；蛋白质的乙酰化是调节蛋白质活性的一种重要方式；蛋白质的糖基化对蛋白质的三维结构和功能具有重要影响；蛋白质的棕榈化对于跨膜蛋白质的活性具有重要的调节作用；蛋白质的硝基化和亚硝基化在蛋白质的氧化损伤方面具有重要作用。因此，对蛋白质修饰进行详细分析对阐明蛋白质的功能具有重要意义。 2. 使用范围： 细胞信号传导、细胞周期调节、生长发育，氧化机制研究，肿瘤与癌症机理研究等。 3.分析步骤： 1.找到特定蛋白对应的序列文件 根据蛋白质的名称，找到蛋白质组中的特定蛋白对应的序列文件，下载后进行后续数据处理，序列下载可用网站包括NCBI、EBI等。 2.预测蛋白质的磷酸化位点、乙酰化位点和糖基化位点 对蛋白质组学得到的重要蛋白质，进行功能位点预测，找到其中可能的磷酸化、乙酰化、糖基化位点。磷酸化位点预测对应的软件包括GPS、PhosphoSitePlus等，乙酰化位点预测对应的软件包括ASEB、NetAcet等，糖基化位点预测对应的软件包括NetNGlyc、DictyOGlyc等。
图1. 预测得到的蛋白质磷酸化位点，包含磷酸化的位置、长度和打分信息。图中红色标识的残基为特定蛋白中具有磷酸化作用的残基位点。 图2. 对于特定蛋白预测得到的蛋白质N末端的乙酰化位点，包含乙酰化的残基名称和打分 信息。 图3. 对特定蛋白质预测得到的糖基化位点，包含蛋白质各个位置的糖基化可能性以及阈值。 3.预测蛋白质的棕榈酰化位点、硝基化位点和亚硝基化位点 对蛋白质进行功能位点预测，找到其中可能的棕榈化、硝基化、亚硝基化位点。预测蛋白质棕榈化位点的软件包括SUMOsp等。预测硝基化位点和亚硝基化位点的软件包括GPS-SNO。
蛋白质修饰位点预测详解
蛋白质修饰位点分析 目录 （特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接，可以跟踪标题；ctrl+单击标题后
的图标可以返回目录） 实验目的 ●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点，并说 明为什么（注释） ●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点，注释结果 实验平台 ●uniprot数据库: (查看蛋白的修饰情况) ●预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS: PhosphoSitePlus: ●预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测： O型糖基化位点预测： 实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列：
2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 网站链接： 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 （1）DISPHOS 预测未知蛋白磷酸化位点 网站链接： ●开始预测 ●结果 DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点，总共有37个丝氨酸修饰位点，13个苏氨酸修饰位点，16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分，只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。 （2）PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 网站链接： ●开始预测 ●结果 筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点，丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致，“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多，且丝氨酸磷酸修饰位点最多。“人
类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较高的蛋白质，与机体的生物活性显着相关。 通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白，是主要的细胞缝隙连接蛋白，其表达的异常与多种疾病的发生有关。 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为： 1、N型糖基化位点预测 网站链接： ●开始预测 ●结果 2、O型糖基化位点预测 （1）哺乳动物O型糖基化位点预测 网站链接： ●开始预测 ●结果 （2）真核生物O型糖基化位点预测 网站链接： ●开始预测
磷酸化蛋白质的分析方法
磷酸化蛋白质的分析方法 试剂： 乙腈(Acetonitrile，ACN)，三氟乙酸(Trifluoroacetic acid，TFA) 购自 Merck 公司(Darmstadt，Germany)。尿素(urea)，氯化钠(Sodium chloride，NaCl)购自Sigma 公司。甲酸(Formic acid，FA)、乙酸(Acetic acid，HAC)购自Aldrich(St. Louis，MO，USA)。盐酸胍(Guanidine hydrochloride，GuCl)，二硫苏糖醇(dithiothreitol，DTT)，碳酸氢铵(Ammonium bicarbonate)，碘乙酰胺(Iodoacetamide，IAA) 购自Bio-Rad (Hercules，CA，USA)。胰蛋白酶(Trypsin)购自Promega (Madison，WI)。所有的化学品的纯度级别除了乙腈是色谱纯外都是分析纯。实验所用水都经过Milli-Q system (Millipore，Bedford，MA，USA)处理。 样品制备 样品用2D 裂解液裂解（8 M Urea,4% CHAPS,65 mM DTT,40 mM Tris），100W 30 s 超声后，15,000g 离心45 min。取上清，Bradford法定量；取500μg 样品加入2ul 1M DTT，于37℃还原反应2.5h；再加入10ul 1M IAA 于室温避光烷基化40min。100%丙酮沉淀过夜，100mM碳酸氢铵（pH 8.5）溶解样品，按50：1加入胰蛋白酶酶解过夜。 磷酸化多肽的富集： Loading buffer: (饱和glutamic acid/65%乙腈/2%TFA) Wash buffer 1: (65%乙腈/0.5%TFA) Wash buffer 2: (65%乙腈/0.1% TFA)
蛋白质修饰位点预测详解
蛋白质修饰位点预测详 解 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
蛋白质修饰位点分析目录
（特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接，可以跟踪标题；ctrl+单击标题后的图标可以返回目录） 实验目的 ●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点，并 说明为什么（注释） ●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点，注释结果 实验平台 ●uniprot数据库: (查看蛋白的修饰情况) ●预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS: PhosphoSitePlus: ●预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测： O型糖基化位点预测：
实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列： 2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 网站链接： 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 （1）DISPHOS 预测未知蛋白磷酸化位点 网站链接： ●开始预测 ●结果 DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点，总共有37个丝氨酸修饰位点，13个苏氨酸修饰位点，16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分，只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。 （2）PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 网站链接： ●开始预测
●结果 筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点，丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致，“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多，且丝氨酸磷酸修饰位点最多。“人类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较高的蛋白质，与机体的生物活性显着相关。 通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白，是主要的细胞缝隙连接蛋白，其表达的异常与多种疾病的发生有关。 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为： 1、N型糖基化位点预测 网站链接： ●开始预测 ●结果
2020年(生物科技行业)应用生物质谱分析蛋白质磷酸化位点生物质谱分析蛋白质磷酸化位
（生物科技行业）应用生物质谱分析蛋白质磷酸化位点生物质谱分析蛋白质磷 酸化位
应用生物质谱分析蛋白质磷酸化位点 项目完成人员：王红霞李卫华李爱玲刘炳玉 项目完成单位：军事医学科学院国家生物医学分析中心 摘要蛋白质的可逆磷酸化具有重要的生物学意义，对蛋白质磷酸化位点进行分析有助于阐明蛋白质磷酸化的机制和功能。生物质谱是目前进行蛋白质磷酸化分析最有力的方法之壹。我们用天然磷酸化蛋白建立了中性丢失扫描和固相金属亲和色谱（IMAC）俩种基于质谱的磷酸化蛋白分析方法。应用这俩种方法均可将从蛋白质酶切混合物中找出磷酸化肽段，进而通过序列分析定位磷酸化位点。俩种方法具有不同的特点及局限性，具体研究中仍要视具体情况优化实验条件。 蛋白质可逆磷酸化是最普遍、最重要的壹种蛋白质翻译后修饰（PTM）。在哺乳动物中大约有三分之壹的蛋白质被认为是磷酸化修饰的，对众多生物化学功能起开/关调控作用，是壹种普遍的调控机制。细胞内蛋白质的磷酸化在信号传导中发挥着非常重要的作用。蛋白质组研究的壹个重要方面就是蛋白质磷酸化修饰的分析鉴定。目前没有壹个自动测序方法能够对三种主要的磷酸化氨基酸，即磷酸化丝氨基酸（pSer）、磷酸化苏氨基酸（pThr）和磷酸化酪氨酸（pTyr）。毛细管电泳（CE）能够分析蛋白质或多肽的磷酸化及磷酸化氨基酸，可是鉴定蛋白质磷酸化位点首先要用高效液相色谱（HPLC）分离蛋白的酶解肽段，然后用CE筛测磷酸化肽，最后用自动Edman降解氨基酸分析法确定其磷酸化位点，工作量大，不是快速和高通量分析方法。 生物质谱（MS）是揭示蛋白质许多翻译后修饰和蛋白质壹级结构分析的壹个不可缺少的工具，所用的蛋白质样品量在fmol水平。是唯壹能够和蛋白质组研究水平相匹配的方法。近年来，生物质谱的发展显著地促进了对具有生物学功能的磷酸化蛋白质的研究，是国际上当前最重要的壹个前沿领域，也是目前
蛋白磷酸化方法
蛋白质磷酸化对于许多生物现象的引发是很必要的，包括细胞生长、增殖、泛素（ubiquitin）介导的蛋白降解等过程。特别是酪氨酸磷酸化，作为细胞信号转导和酶活性调控的一种主要方式，通常通过引发蛋白质之间的相互作用，进而介导生长因子、荷尔蒙和细胞因子等对细胞膜上受体的信号调控。 然而，酪氨酸磷酸化在细胞的所有磷酸化修饰中所占的比例却非常低。大概10%的细胞蛋白会受到磷酸化共价修饰，但每100次蛋白的磷酸化修饰中仅有1次酪氨酸基团的修饰。与大部分细胞中的丝氨酸和苏氨酸磷酸化水平相比，酪氨酸磷酸化的水平估计要低2000倍。正是由于细胞中酪氨酸磷酸化的水平相当低，才能保证细胞在内外信号的刺激下，作出灵敏的反应，所以研究酪氨酸的磷酸化对于细胞信号的调控和许多重要生物现象的研究具有极为重要的意义，而对发生酪氨酸磷酸化的蛋白质的识别及磷酸化位点的鉴定对揭示细胞过程的调控和药物的作用位点起到非常重要的作用。 研究蛋白质磷酸化的相关方法： 磷酸化Western Blot 对于信号转导科研来说，抗酪氨酸磷酸化抗体的出现是一个意义重大的事件。在没有抗酪氨酸磷酸化抗体之前，蛋白质和酶的酪氨酸磷酸化只能通过非常危险的并且很费时的放射性实验来检测。而利用抗酪氨酸磷酸化抗体，则可以通过Western Blot或其它免疫学方法轻松地检测到磷酸化信号。常规的检测方法包括：用抗酪氨酸磷酸化抗体在Western Blot上检测内源或外源表达的磷酸化蛋白。如果目标蛋白的含量较低，也可利用免疫沉淀的方法先富集发生磷酸化的酪氨酸蛋白，再检测目标蛋白的水平。抗酪氨酸磷酸化抗体也常用于检测在不同处理的条件下，细胞内总的酪氨酸磷酸化水平的变化情况，作为许多细胞生物现象的一个重要指标。 我们都知道如果需要检测某一个目标蛋白的某一特定位点的磷酸化状态，可以选用该蛋白特定位点的磷酸化特异性抗体。但由于我们研究的通常是新的磷酸化位点，或者这些蛋白特定位点的磷酸化抗体效果不够好，我们不得不自己制备磷酸化抗体。如果大家自己制备过磷酸化抗体，就会知道磷酸化抗体的制备比一般抗体的制备更加困难，而且浪费大量宝贵时间。现在国外的科学家发现可以使用通用型的磷酸化抗体，只要巧妙的设计实验，也可以达到同样的检测目的。以Yuan的文章为例，他们需要检测BCR-ABL的磷酸化，但他们没有特异性的磷酸化抗体。他们首先使用了抗c-ABL的抗体和蛋白G-琼脂糖珠子来免疫沉淀富集BCR-ABL蛋白，然后再通过Western-Blot和4G10通用型酪氨酸磷酸化抗体（pan-phosphotyrosine）来鉴定BCR-ABL蛋白的酪氨酸磷酸化水平。另外一组以Clemens 为首的科学家，则利用抗Dock蛋白抗体先免疫共沉淀了DACK蛋白，再用4G10酪氨酸磷酸化抗体来检测DACK蛋白和DSH3PX1蛋白的酪氨酸磷酸化水平，通过区分这些蛋白的分子量大小，来确认相应的磷酸化条带的蛋白身份。 与做普通的Western Blot相比，磷酸化Western Blot有一些要额外需要注意的事项： 首先，由于蛋白的磷酸化是可逆的，会被磷酸酶去磷酸化，所以在样品制备和整个免疫检测过程中，需要抑制或避免细胞内源性和外源性的磷酸酶的干扰。针对细胞内源性的磷酸酶，我们在样品制备时，需要在细胞裂解液中加入足量的并且是新鲜的磷酸酶抑制剂，如