一、视频摘要
蛋白结构是功能的载体,对所研究的蛋白结构进行可视化,可以更好地了解蛋白的结构域、性质,寻找潜在的互作蛋白分子,助力科研实验研究。
二、关键词
蛋白建模、蛋白结构、蛋白可视化、蛋白预测
三、实验样品信息,试剂、耗材或仪器
1. 样品信息
所研究的蛋白质信息、蛋白序列
2. 试剂和耗材
所研究的蛋白质基本信息、蛋白序列获取:UniProt Knowledgebase (UniProtKB) | UniProt
3. 仪器和软件
3.1. SWISS-MODEL蛋白建模: SWISS-MODEL (expasy.org) ;
3.2. I-TASSER蛋白建模:I-TASSER server for protein structure and function prediction (zhanggroup.org)
3.3. PHYRE2蛋白建模: PHYRE2 Protein Fold Recognition Server (ic.ac.uk)
3.4. AlphaFold 蛋白建模:AlphaFold Protein Structure Database (ebi.ac.uk)
3.5 蛋白可视化及分析: UCSF-chimera软件或Pymol可视化软件
四、实验操作
4.1.所研究的蛋白质基本信息、蛋白序列获取:UniProt Knowledgebase (UniProtKB) | UniProt
4.2.利用在线工具对蛋白质进行结构预测,选取可靠的蛋白质进行下游分析
建议根据初步建模结果,选择合适的蛋白建模方法开展下游研究(是否有高同源性模板)SWISS-MODEL蛋白建模: SWISS-MODEL (expasy.org) ;
I-TASSER蛋白建模:I-TASSER (zhanggroup.org)
PHYRE2蛋白建模: PHYRE2 Protein Fold Recognition Server (ic.ac.uk)
AlphaFold 蛋白建模:AlphaFold Protein Structure Database (ebi.ac.uk)
4.3利用UCSF-Chimera软件或Pymol可视化软件对蛋白进行分析
4.3.1.下载UCSF-Chimera软件(进入官网,根据系统进行按照)
4.3.2. 导入蛋白质PDB文件,然后选择Preset-Publication format
4.3.3. 根据Uniprot数据库给出结构域示意,对蛋白的结构进行相应的赋色,效果如小图
如蛋白质结构域信息缺失,可以利用PFAM软件或SMART软件进行搜寻。
4.3.4. 根据可视化后的结果和STRING等蛋白质互作的数据库信息,将潜在的互作蛋白按类似的方法进行操作,分析二者之间的互作区段。
五、注意事项
1.Pymol软件需要购买后方可用于文章发表,针对实验用途可以使用学生教育版本,免费。
2.建模的结果可以结合蛋白体外表达实验进行实验验证
六、结果分析(可选)
分析完成后,根据蛋白结构、蛋白性质开展下游研究
七、参考文献(可选)
1.Waterhouse A, Bertoni M, Bienert S, et al. SWISS-MODEL: homology modelling of protein structures and complexes. Nucleic Acids Res. 2018;46(W1):W296-W303. doi:10.1093/nar/gky427
2. Zhou X, Zheng W, Li Y, et al. I-TASSER-MTD: a deep-learning-based platform for multi-domain protein structure and function prediction. Nat Protoc. 2022;17(10):2326-2353. doi:10.1038/s41596-022-00728-0
3. Kelley LA, Mezulis S, Yates CM, Wass MN, Sternberg MJ. The Phyre2 web portal for protein modeling, prediction and analysis. Nat Protoc. 2015;10(6):845-858. doi:10.1038/nprot.2015.053
4. Jumper J, Evans R, Pritzel A, et al. Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature. 2021;596(7873):583-589. doi:10.1038/s41586-021-03819-2
5. Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC, et al. UCSF Chimera--a visualization system for exploratory research and analysis. J Comput Chem. 2004;25(13):1605-1612. doi:10.1002/jcc.20084
6. Lu XJ. DSSR-enabled innovative schematics of 3D nucleic acid structures with PyMOL. Nucleic Acids Res. 2020;48(13):e74. doi:10.1093/nar/gkaa426
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