如何利用蛋白質(zhì)序列分析進(jìn)行功能預(yù)測(cè)？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新dànbáizhì被鑒定出來(lái)，但其中相當(dāng)一部分尚未注釋功能。在這一背景下，dànbáizhì序列分析成為理解dànbáizhì功能的dìyī步。本文將系統(tǒng)梳理dànbáizhì序列分析常用策略，并探討如何結(jié)合多種生物信息學(xué)工具，提高功能預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可信度。

一、為什么dànbáizhì序列能夠揭示功能？

dànbáizhì的氨基酸序列決定了其空間結(jié)構(gòu)，而結(jié)構(gòu)往往決定功能。雖然不同蛋白可能序列差異顯著，但保守結(jié)構(gòu)域（conserved domains）和功能基序（motifs）往往跨物種保留，是功能預(yù)測(cè)的關(guān)鍵線(xiàn)索。例如，激酶蛋白中的ATP結(jié)合位點(diǎn)、磷酸轉(zhuǎn)移位點(diǎn)，在序列上通常具有高度保守性。此外，同源蛋白之間的功能趨同性，為“同源比對(duì)推斷功能（homology-based functional inference）”提供了理論基礎(chǔ)。

二、dànbáizhì序列功能預(yù)測(cè)的核心策略

1、同源比對(duì)（Homology Search）

通過(guò)比對(duì)已知功能的dànbáizhì數(shù)據(jù)庫(kù)，找到與目標(biāo)序列相似的蛋白，是zuì直接有效的方式。常用工具包括：

（1）BLASTp：用于本地或在線(xiàn)快速比對(duì)，推薦設(shè)置E-value閾值<1e-5，以確保比對(duì)質(zhì)量。

（2）HMMER：基于隱藏馬爾可夫模型（HMM），對(duì)保守結(jié)構(gòu)域識(shí)別更敏感，常用于Pfam數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)域注釋。

2、結(jié)構(gòu)域識(shí)別與功能注釋

結(jié)構(gòu)域是dànbáizhì的功能和結(jié)構(gòu)單位。通過(guò)識(shí)別序列中是否存在已知結(jié)構(gòu)域，可以推斷蛋白的功能傾向。Pfam、SMART、InterProScan：這些數(shù)據(jù)庫(kù)整合了大量結(jié)構(gòu)域信息，可用于序列注釋。

3、dànbáizhì結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與功能推斷

近年來(lái)，借助AlphaFold2等深度學(xué)習(xí)模型，即使沒(méi)有晶體結(jié)構(gòu)也能高置信度預(yù)測(cè)dànbáizhì三維結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)信息可以輔助：

（1）分析催化口袋、配體結(jié)合位點(diǎn)

（2）與已知結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)比對(duì)（structural alignment）

（3）構(gòu)建蛋白-配體對(duì)接模型，預(yù)測(cè)潛在活性

4、dànbáizhì序列分析特征提取+機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)當(dāng)序列沒(méi)有明顯同源蛋白時(shí)，人工智能成為新希望?？梢詮膁ànbáizhì序列中提取特征（如氨基酸組成、二級(jí)結(jié)構(gòu)概率、物理化學(xué)屬性等），用于機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練與預(yù)測(cè)。

（1）常用特征：AAC, DPC, PSSM profile

（2）常用算法：SVM, Random Forest, CNN, Transformer

（3）應(yīng)用示例：預(yù)測(cè)dànbáizhì功能類(lèi)別（GO term）、亞細(xì)胞定位、相互作用蛋白等

5、結(jié)合蛋白互作網(wǎng)絡(luò)（PPI）與功能模塊

dànbáizhì功能往往不孤立存在。通過(guò)PPI數(shù)據(jù)庫(kù)（如STRING、BioGRID）分析目標(biāo)蛋白的相互作用伙伴，可以在系統(tǒng)水平上預(yù)測(cè)其功能。

（1）若目標(biāo)蛋白與多種已知信號(hào)通路核心蛋白互作，暗示其參與該生物過(guò)程

（2）可結(jié)合圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GNN）進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性

三、多策略整合，提高功能預(yù)測(cè)可信度

單一策略的預(yù)測(cè)往往存在偏差，因此在實(shí)際應(yīng)用中推薦采取多種方法整合驗(yàn)證（integrated approach）

百泰派克生物科技如何助力您的功能預(yù)測(cè)研究？

在百泰派克生物科技，我們深知dànbáizhì功能注釋在基礎(chǔ)研究與新藥研發(fā)中的重要價(jià)值。我們基于dànbáizhì組、代謝組平臺(tái)整合AI預(yù)測(cè)、結(jié)構(gòu)建模與功能注釋服務(wù)，提供：

* 高質(zhì)量dànbáizhì序列解析服務(wù)

• 多數(shù)據(jù)庫(kù)交叉注釋與驗(yàn)證

• 結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè) + 小分子對(duì)接 + 功能通路整合分析

• 為候選藥物靶點(diǎn)提供功能預(yù)測(cè)報(bào)告

我們的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)不僅掌握主流生物信息學(xué)工具，也可根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行個(gè)性化分析。無(wú)論您是剛發(fā)現(xiàn)一個(gè)潛在蛋白，還是需要高通量功能篩選，我們都可為您提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的功能注釋支持。

dànbáizhì功能預(yù)測(cè)是一個(gè)復(fù)雜但充滿(mǎn)潛力的過(guò)程，從序列信息出發(fā)，通過(guò)同源比對(duì)、結(jié)構(gòu)識(shí)別、AI建模、網(wǎng)絡(luò)分析等多種策略，可以逐步揭示dànbáizhì的生物學(xué)角色。借助百泰派克生物科技的一站式蛋白功能注釋解決方案，您將大大加快科研進(jìn)程，助力發(fā)現(xiàn)更多生命奧秘。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線(xiàn)性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問(wèn)題。可在單細(xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專(zhuān)有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過(guò)我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過(guò)CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶(hù)提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶(hù)提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿(mǎn)足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶(hù)的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

如何利用蛋白質(zhì)序列分析進(jìn)行功能預(yù)測(cè)？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹