湖南大学生物信息学实验报告-W11

实验五蛋白质序列分析和结构分析

1基本信息：

姓名：程瑶学号：201378020205

班级：医学1301 实验日期：2016-05-10

2实验目的和要求：

1）熟悉蛋白质序列与基本性质分析，同时进一步熟悉BioEdit的使用；

2）理解蛋白质的层次结构；

3）掌握蛋白三级结构的获取，查看和分析方法。

3实验仪器、设备与材料：

计算机（联网）

4实验原理：

蛋白质的序列决定其结构，结构决定蛋白功能。本次实验课程我们将重点学习如何获取，查看和分析蛋白质的结构，加深对于蛋白质结构的认识。

5实验内容：

1）使用BioEdit软件对蛋白质序列进行分子质量、氨基酸组成、和疏水性等基本性质分析；

2）通过PDB数据库获取人流感H3N2病毒Hemaglutinin蛋白的结构；

3）通过Rasmol软件了解该蛋白的二级，三级和四级结构。

6实验步骤：

1）在NCBI上得到H3N2蛋白的FASTA格式文件，然后在BioEdit中进行基本性质分析：

分子质量：63686.04D

氨基酸组成：

A

疏水性：

2）先在NCBI的structure数据库看人流感H3N2病毒的HA蛋白的三维结构：先任选一个：

有4种生物模型：

3）打开蛋白质结构数据库PDB，搜索人流感H3N2病毒的HA蛋白结构的三聚体和

单体（如1HGD与4WE4）查看该结构的以下信息：参考文献，实验上解该结构的信息，该结构所代表的蛋白的信息等：

1HGD:

4WE4:

4）下载上述两个蛋白结构，并用Rasmol打开，观察其三维结构：

这个rasmol功能还是挺厉害的：

首先，可以在“display”中选择其三维结构的表达模式，可以是条带型，也可以是球棍型，或者是线条型等多种；

然后呢，“colours”中可以修改其三维结构的颜色，有灰色，冷色调，乱色调等多种；

我个人呢、还是比较Ribbons+Group的搭配，效果见上图，但是在某些条件下必须得用其他的模式，这时候就不能凭自己喜欢去选择了~~~

“setting”我也尝试了，可以得到距离，角度等多种信息，而且还能修改旋转中心等；

我主要不太懂的是“options”，因为曾经修改过相关选项却没任何显著变化，所以不懂……

还有一个很好玩的就是命令窗口（一开始还没发现它，藏得很隐蔽~），通过输入命令可以做出很多以上选项所没有的功能，还能给我一种程序员的感觉~~~

最后就是觉得作为一个三维结构显示软件，竟然不能直接依靠鼠标的滚轮来进行放大和缩小，只能依靠输入命令来达到这种效果，感觉很麻烦的样子……希望可以改进一下~~~

5）用PDB上Analyze的“Sequence and Structure alignment”来比较上述两个蛋白结构”1HGD”和“4WE4”：

结果：

PS:在这里插一句，这里的三维结构显示就可以用鼠标来放大和缩小~

7作业与思考题：

分别从PDB中获取一条/一个人流感H1N1，H3N2，H5N1病毒的HA1蛋白结构或者蛋白序列（HA分为HA1和HA2，HA1大约320个aa左右），分别通过序列和结构比对方法对它们两两之间进行比较，比较序列和结构比对方法的异同。

A：

1）H1N1 VS H3N2：

Structure

Sequence 2）H3N2 VS H5N1：

Structure

Sequence 3）H1N1 VS H5N1：

Structure

Sequence

通过H1N1，H3N2，H5N1三个之间的两两比对可以发现，它们都有同样的情况：

序列对比中，可联配的只有170-240之间；而结构比对中，可联配的都达300以上；主要差距在于，结构比对中部分不是对应的氨基酸也能联配。

这可能是因为在结构比对中，某段序列虽然氨基酸不是每个都对应，但是他们所组成的结构（如α-螺旋）能相互联配。所以结构比对的结果比序列比对的精准度要高。