蛋白质结构预测介绍-蛋白质结构的预测

简述信息一览：

• 1、为什么从蛋白质的一级结构准确预测其三维结构那么难?
• 2、蛋白质的一二三四级结构特点
• 3、急求解答:蛋白质二级结构的预测的方法?
• 4、蛋白质二级结构的研究方法
• 5、基因组信息学的蛋白质结构预测
• 6、关于蛋白质的结构预测进行说明

为什么从蛋白质的一级结构准确预测其三维结构那么难?

蛋白质不是处在最稳定构象上（全局最优结构）。蛋白质的折叠过程有很多辅助因素，难以了解。比如在核糖体对折叠路径的影响。即使没有辅助因素，完全是在溶剂下进行折叠。也是无法通过分子动力学去模拟预测，随机因素影响着折叠过程。折叠发生的时间尺度比较大，难以用物理、化学规律去模拟演化过程。

难度大主要在于两点，一是蛋白质大多都是高分子有机物，具有很大的相对分子质量，氨基酸的排列顺序复杂，其二就是蛋白质要显现功能必须依靠其独特的空间结构，没有这种独特的结果，即使合成出了，也只是它的一级结构，氨基酸的有序排列毫无作用。

每一个氨基酸都是不同的，分子之间的力也是不同的，二级结构可以很容易获得，***结构就很难预测了，预测三维结构就是计算各个氨基酸间的力，至少计算机运算量应该超大，运算越大的越麻烦，目前的都不准。

structure）是指多肽链的氨基酸残基的排列顺序，也是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排列顺序所决定的，各种氨基酸按遗传密码的顺序通过肽键连接起来。

一级结构也就是氨基酸序列，像是一些碱性氨基酸或是带电荷氨基酸会对蛋白质的2级结构产生决定性的作用，比如脯氨酸经常出现在肽链的折叠处。这样下来组成蛋白一级结构的氨基酸间形成像氢键、二硫键这样的次级键，导致了蛋白2级结构的形成，如a折叠、b片层等。

蛋白质的一二三四级结构特点

四级结构是指蛋白质分子内具有***结构的亚单位通过氢键、盐键、疏水键 和范德华力等弱作用力聚合而成的特定构象。所谓亚单位，又称亚基，是指那些在化学上相互独立但自身又具有特定构象的共同构成同一蛋白质的肽链。

一级结构：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。二级结构：蛋白质分子局区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。***结构：蛋白质的二级结构基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的空间构象。

蛋白质的分子结构可划分为四级，以描述其不同的方面：. 一级结构 ：组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。. 二级结构 ：依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的 氢键 形成的稳定结构，主要为 α螺旋 和 β折叠 。***结构 ：通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构。

一级结构（primary structure）：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构，每种蛋白质都有唯一而确切的氨基酸序列。

一级结构：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序逗或，以及二硫键的位置。二级结构：蛋白质分子局区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。***结构：蛋白质的二级结构基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的空间构象。

一级结构：组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。二级结构：依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构，主要为α螺旋和β折叠。***结构：通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构。蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。

急求解答:蛋白质二级结构的预测的方法?

蛋白质二级结构的研究方法有经验参数法、GOR方法。经验参数法。 经验参数法是一种基于单个氨基酸残基统计的经验预测方法。通过统计分析，获得的每个残基出现于特定二级结构构象的倾向性因子，进而利用这些倾向性因子预测蛋白质的二级结构。GOR方法。

Threading法。 “从头开始”（Ab initio）：只需要蛋白质序列即可进行结构预测。由于运算量大，需要有超级计算机来进行，或***用分布式计算，如Rosetta@home等。 四级结构预测：主要是预测蛋白质-蛋白质之间的相互作用方式。

一级结构预测 首先分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成。测定多肽链的氨基末端与羧基末端为何种氨基酸残基。把肽链水解为片段，分别进行分析。然后测定各肽链的氨基酸排列顺序，一般***用Edman降解法。

也可以是基于一些已有知识的，尝试使用已知结构数据库中的信息来预测蛋白质结构。

第一个问题你可以转换成FASTA格式，或者把所有的序列在NCBI中用BLAST两两对比。蛋白类的我不懂，不便说。

蛋白质二级结构的研究方法

1、圆二色光谱（简称CD）是应用最为广泛的测定蛋白质二级结构的方法，是研究稀溶液中蛋白质构象的一种快速、简单、较准确的方法。它可以在溶液状态下测定，较接近其生理状态。而且测定方法快速简便，对构象变化灵敏，所以它是目前研究蛋白质二级结构的主要手段之一，并已广泛应用于蛋白质的构象研究中。

2、大约9%的已知蛋白结构是通过核磁共振技术来测定的。该技术还可用于测定蛋白质的二级结构。除了核磁共振以外，还有一些生物化学技术被用于测定二级结构，包括圆二色谱。

3、一级结构用质谱测序，最好是MALDI-TOF质谱，二级和***结构最好是用X光衍射分析。

4、α-螺旋（Alpha Helix）：α-螺旋是一种螺旋状的二级结构，其中氨基酸的多肽链围绕中心轴旋转形成螺旋。在α-螺旋中，氨基酸的羧基与相邻氨基酸的氨基形成氢键，使得螺旋结构稳定。α-螺旋结构在生物体内非常常见，约占据蛋白质结构的30%。

5、α-螺旋：α-螺旋是一种具有螺旋形状的二级结构。在α-螺旋中，蛋白质的多肽链以右手螺旋的形式排列。在这种结构中，氢键将相邻的氨基酸残基固定在一起，形成螺旋结构。α-螺旋结构的稳定性来自氢键的形成，使得蛋白质分子在水溶液中能够保持稳定的结构。

6、蛋白质二级结构：依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构。蛋白质二级结构主要为α螺旋和β折叠。α－螺旋的结构特点如下：①多个肽键平面通过α－碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的右手螺旋。②主链呈螺旋上升，每6个氨基酸残基上升一圈，相当于0.54nm，这与X线衍射图符合。

基因组信息学的蛋白质结构预测

是第一个测定的自由生活物种。从这时起，基因组测序工作迅速。2001年，人类基因组***公布了人类基因组草图，为基因组学研究揭开新的一页。基因组学是研究生物基因组的组成，组内各基因的精确结构、相互关系及表达调控的科学。

生物学知识：生物信息学专业的学生需要具备丰富的生物学知识，包括分子生物学、细胞生物学、遗传学和生态学等。这些知识有助于他们理解生物数据的含义和应用。 算法设计和应用：生物信息学专业的学生需要掌握各种生物信息学算法的设计和应用，如序列比对、基因预测和蛋白质结构预测等。

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对生物信息学工作者提出了严峻的挑战：数以亿计的ACGT序列中包涵着什么信息？基因组中的这些信息怎样控制有机体的发育？基因组本身又是怎样进化的？ 生物信息学的另一个挑战是从蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质结构。这个难题已困扰理论生物学家达半个多世纪，如今找到问题答案要求正变得日益迫切。

蛋白质结构和功能预测：生物信息学实验可以用于预测蛋白质的结构和功能。通过蛋白质序列分析、结构建模和功能注释等实验，可以推断蛋白质的结构特征、亚细胞定位和参与的生物过程。

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关于蛋白质的结构预测进行说明

的低分辨率结构信息。[14]而电子晶体学在一些情况下也可以提供较高分辨率的结构信息，特别是对于膜蛋白的二维晶体。[15]解析的结构（包括原子坐标和结构解析的相关信息）通常存放到蛋白质数据库（PDB），供全世界研究者免费下载。结构预测也可以为未知结构（实验结构）的蛋白质提供结构信息。

X-射线晶体学技术 核磁共振衍射技术 电子显微技术 质谱法 荧光共振能量转移技术（FRET）同源建模预测蛋白质结构 酵母双杂交，三杂交 CO-IP 双向电泳 目前已经有许多蛋白质结构预测服务通过因特网对公众免费开放。由于结构预测技术本身的局限性，每种预测服务都各有得失。

进入ExPASy的网站：http：//expasy.org/tools/protscale.html，选择Hphob. / Kyte & Doolittle 。将氨基酸序列输入，得到一个图表，其中数值越大的部分表示这段氨基酸序列的疏水性越强，越有可能是跨膜区域，再与已知的同源蛋白质比较（NCBI中的BLAST），即可大致预测跨膜结构。

一级结构指形成肽链的氨基酸序列，即氨基酸残基的排列顺序。二级结构多肽链盘绕形成规律性结构。***结构多肽链三维构象，在二级结构基础上，进一步折叠成复杂分子结构。四级结构数条完整***结构多肽链连接而成聚合体结构。

如果说“三联密码”已被破译而实际上已成为明码，那么破译“第二遗传密码”正是“蛋白质结构预测”从理论上最直接地去解决蛋白质的折叠问题，这是蛋白质研究最后几个尚未揭示的奥秘之一。“蛋白质结构预测”属于理论方面的热力学问题。就是根据测得的蛋白质的一级序列预测由Anfinsen原理决定的特定的空间结构。

看看pfam， prints等二级结构数据库进行分析根据资料显示ccd预测蛋白质结构域要看pfam， prints等二级结构数据库进行分析蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说，蛋白质约占人体全部质量的18%，最重要的还是其与生命现象有关。

关于蛋白质结构预测介绍，以及蛋白质结构的预测的相关信息分享结束，感谢你的耐心阅读，希望对你有所帮助。