蛋白质结构和功能多样性的直接和根本原因是什么

蛋白质多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，直接造成了形成的肽链折叠方式不一样，在肽链基础上的形成的蛋白质空间结构也就不一样，所以形成了蛋白质的多样性。

根本原因是由于基因的多样性和基因选择性表达。

蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰，有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为，若残基数少于40，就称之为多肽或肽。要发挥生物学功能，蛋白质需要正确折叠为一个特定构型，主要是通过大量的非共价相互作用（如氢键，离子键，范德华力和疏水作用）来实现。

此外，在一些蛋白质（特别是分泌性蛋白质）折叠中，二硫键也起到关键作用。为了从分子水平上了解蛋白质的作用机制，常常需要测定蛋白质的三维结构。由研究蛋白质结构而发展起来了结构生物学，采用了包括X射线晶体学、核磁共振等技术来解析蛋白质结构。

扩展资料：

蛋白质的分子结构可划分为四级，以描述其不同的方面：

1、一级结构：组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。

2、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。

3、三级结构：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。

4、四级结构：用于描述由不同多肽链（亚基）间相互作用形成具有功能的蛋白质复合物分子。

蛋白质设计的目标是通过计算机辅助的算法以生成符合目标蛋白质三维结构的氨基酸序列，经过漫长的进化，自然界已经筛选出了数量众多的蛋白质，但天然蛋白质只有在自然条件下才发挥最佳功能，这使得人们利用这些蛋白质受到了限制，因此需要对蛋白质进行改造使其能适应特定条件发挥特定的功能。蛋白质分子的设计分为3类：小改、中改和大改。

参考资料：

1 首先打开官网，在搜索框前面的选择框中选择“gene”，在后面的搜索框中键入“CD47”，点击search



2 可以在d出的新页面中查看搜索结果。 你可以在这里看到各种相关基因的链接。 这里选择单击CD47molecule[HomoSapiens(Human ) ]



3 在d出的网页上可以看到这种蛋白质的概要



4 往下拉，可以看到基因信息、染色体上的位置、表达分布、相互作用、蛋白质和mRNA的序列等其他信息。 这里隐藏了所有的信息，只显示标签，有兴趣的人可以自己。 另外，里面的信息可以看引用文献。



这是基因信息和染色体上的位置



表现分布。 上面的复选框是数据源



PubMed中的文献及蛋白质功能相关文献



mRNA和蛋白质序列



5 接下来我们来看看mRNA序列。 可以看到序列号、长度、相关文献等。



为了能看到mRNA上每个区域的划分、外显子、编码区域、氨基酸序列等，会持续下降。



7 点击前面的“CDS”，最后的序列中就会看到编码靶蛋白质的核酸序列。 点击fasta可以下载序列。



uniprot这个名字是通用蛋白质的英文缩写，介绍信息丰富的蛋白质数据库。

1 同样搜索“CD47”这种蛋白质吧。



2 下面是这一页跳出的结果。

中间的表包括蛋白质的标签、蛋白质和基因名称、是否人工注释(**标签)、属种等。



3 在这里，选择第3个“CD47_HUMAN”。 紧挨着跳跃的网页有蛋白质名基因名和属种。

页面的左侧是整个网页的目录，其中包含有关该蛋白质的所有信息，包括功能、细胞定位、PTM、交互、高级结构、序列和其他数据库的链接。



这是蛋白质细胞定位和序列的域



这是蛋白质的结构信息，点击后面的链接，可以在RCSB数据库中查看详细信息。



以下为序列信息，包含4个可变拼接体。



以下是关于该蛋白质的其他数据库的信息



以上就是今天的分享。 周边很多人主要没听说过蛋白的信息，或者没想到找的时候会去看蛋白的信息。 如果在阅读文献之前能够搜索这些数据库，大致了解蛋白质的信息，在阅读文献时就会在心中计数。

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首先打开数据库，会显示出主页如图所示。左侧有输入选项，可以根据你感兴趣单个或多个蛋白的名字，序列去搜索。以蛋白名字为例，输入EGFR蛋白，并且选择数据来源为人。然后点击search搜索即可。

接下来会出现如下图所示的界面，点击continue继续即可。

点击继续后即可出现如下图所示的结果，即为与EGFR存在相互作用的蛋白网络。在相互作用网络下方可以看到有一些选项，包括viewers，legend，settings，analysis，exports等等。

Viewers选项是提供结果呈现的不同形式。

①Network形式就是上图所展示的蛋白相互作用网络。

②Cooccurrence形式视图显示了跨物种连接蛋白的存在或缺失。蛋白质在页面顶部列出，物种名称的系统发育树在左侧列出。在接下来的表格中，一个物种中蛋白质的存在被标记为红色方块，而缺失则被标记为空白。红色方块的颜色强度反映了该物种中同源蛋白的保存量。

③experiments形式显示了从其他蛋白质-蛋白质相互作用数据库中收集的重要蛋白质相互作用数据集的列表。

④coexpression形式显示了在相同或其他物种中共表达的基因(通过同源转移)。共同表达用红色方块表示:方块的颜色越强烈表示表达数据的关联得分越高。

⑤databases形式显示了一个重要的蛋白质相互作用组的列表，收集自精心策划的数据库。

legend部分中，是对蛋白相互作用网络的详细解读。不同颜色的线代表不同的证据强度。预测的关联会立即显示在输入下面的列表中，按分数排序。如果输入基因是两种功能的融合，两者都会显示出来。单击分数符号将显示单个预测方法分数的细目。点击一个基因名称，就会得到蛋白质序列，以及STRING中类似蛋白质的列表。

对于settings选项则是根据自己的需要去设置一些参数，对网络图进行进一步的调节。

Analysis选项是对产生的网络图的进一步分析。将与EGFR存在相互作用的蛋白质进行GO,KEGG富集分析，并且会提供数据来源的文献。

Exports选项可以将生成的数据图导出成PNG，TSV等不同格式。

Cluster选项是可以对相互作用蛋白举行聚类分析。More选项是提供更多的相互作用蛋白，less则是更少。对于生成的相互作用网络而言，点击图中的蛋白球则可以获得关于蛋白的一些信息。例如蛋白的介绍

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