蛋白质鉴定工具

蛋白质鉴定工具

 

    蛋白质鉴定意味着将实验测定的蛋白质性质和可以利用计算机手段从一个数据库得到的蛋白质性质进行比较。考虑到这些不同的性质，已经开发了一大批蛋白质鉴定工具，如氨基酸组成、序列标签或质谱衍生的数据等，所有的这些工具都是通过与蛋白质数据库中的某一个蛋白质条目提供最佳的匹配来达到鉴定蛋白质的目的。

    以PMF和MS／MS为基础的蛋白质鉴定工具只能对部分实验信号进行注释或解释。当前已有的工具能够寻找肽的氨基酸序列，某些修饰应予考虑。这些修饰包括那些已知的由实验产生的，如半胱氨酸残基的烷基化、ICAT试剂修饰；那些认为是人为发生的，如蛋氨酸或色氨酸残基的氧化；那些固有的、潜在的、见于天然肽中的，如蛋白质N端的甲酰氨化、乙酰化或丝氨酸／蛋氨酸的磷酸化。某些工具确实能搜寻非特异性裂解肽或氨基酸突变的肽。但研究者必须仔细处理这些参数，已有的组合确实能够增加肽匹配蛋白质条目的数量；但这不能保证有高的可信度，因为增加了随机匹配的(因而也有可能是错误的)比率。

    通常，首先要有一个限制这种“松散的”参数的蛋白质鉴定步骤。虽鉴定的收益可能会减少，匹配的肽的数量也不会太高，序列覆盖也会降低，但总的结果具有更高的质量。然后，作为第二步，应该推荐搜寻是否出现修饰的肽，这些修饰肽是数据库中没有注释过的。为了完成这项任务，研究者可以用同样的工具采用更加宽松的参数进行查询，或者使用为此目的特别设计的工具。此时，特征描述性工具(characterization t001)即可参与工作。

    使用蛋白质特征描述性工具的目的是解释仅利用鉴定工具不能与数据库匹配的实验信息，例如没有注释的翻译后修饰或突变。与鉴定工具不同的是，特征描述性工具是将实验数据与数据库条目匹配。特征描述步骤在蛋白质条目与实验数据发生联系之后，蛋白质已经被鉴定并需要进一步的特征描述。这些工具与鉴定软件联系密切，而且是“软件包”的一部分。举例说明：ExPASy服务器提供了Peptldent和Aldente两个PMF工具，以及FindMod(http：／／www．expasy．org／tools／findmod)(Wilkins等，1999)、FindPept(http：／／www．expasy．org／tools／findpept．html)(Gattiker等，2002)、GlycoMod(http：／／www．expasy．org／tools／glycomod／)(Cooper等，2001)等特征描述性工具。简单来说，FindMod利用一个蛋白质条目和一个PMF图谱，然后搜索与翻译后修饰肽或氨基酸突变肽匹配的质谱信号。FindPept为出现的一些信号搜寻相似性，这些信号有对应于非特异性裂解肽的信号、与裂解试剂的自溶产物匹配的信号以及与类似于角蛋白的污染产物的信号。GlycoMod是从PMF数据预测出现在蛋白质中可能的低聚糖结构。

    正在开发的分析工具有助于解释鉴定工具和特征描述性工具，并且可以模拟实验数据。这些分析工具并不需要对实验数据进行计算。在ExPASy服务器上有一些可以利用的分析工具，包括PeptideMass(http：／／WWW．expasy．org／tools／peptide-mass―html)  (Wilkins等，1997)、PeptideCutter(http：／／WWW．expasy．org／tools／peptidecutter／)、BioGraph(http：／／WWW．expasy．org／tools／BioGraph／)等，其中PeptideMass用来计算SwissProt、TrEMBL条目或研究者提供的蛋白质序列的肽质量和它们的翻译后修饰信息。PeptideCutter预测一个给定的蛋白质序列的蛋白质水解或裂解位点以及化学切割位点。BioGraph以图示来表示经过Peptldent、FindMod、FindPept或Aldente过程处理后的PMF图谱的注释。

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