解鎖蛋白質的秘密：蛋白信息查詢工具與使用指南

在生物醫學研究的廣闊領域中，蛋白質扮演著至關重要的角色。它們不僅是細胞的主要構成成分，還參與了幾乎所有的生物化學過程。了解蛋白質的結構、功能及其相互作用對于疾病機理的解析、藥物靶點的發現以及生物技術的應用至關重要。本文將為您介紹一系列蛋白信息查詢工具，并提供詳盡的使用指南，幫助您輕松解鎖蛋白質的深層信息。

市面上存在多種蛋白信息查詢工具，它們各有千秋，服務于不同的研究需求。以下是幾個廣泛使用的數據庫：

1、UniProt：查詢蛋白定位、修飾、分子量等基本信息，查詢蛋白序列，查找同源性高的蛋白；

2、The Human Protein Atlas：查詢蛋白的定位、基本信息，查詢蛋白在人細胞、正常組織和癌變組織中的表達情況；

3、The human immune system：提供了人體內所有免疫細胞之間對話的第一張圖譜。

UniProt數據庫

蛋白組學常用數據庫UniProt（全稱UniProt Protein Resource），建立于1986年，由Swiss-Protein、TrEMBL、PIR-PSD三大蛋白質數據庫聯合成立的，其信息量豐富、資源廣泛，是目前免費蛋白質數據庫。

那么如何利用如此強大的工具查詢我們的蛋白質信息呢？

1、在瀏覽器中輸入uniprot.org/打開UniProt頁面，在頂部搜索欄中輸入蛋白質名稱或編號，根據需要選擇數據庫和高級篩選后，點擊search即可進入搜索結果頁面。

2、以鼠源CD8蛋白為例，進入蛋白詳細信息界面后，可以首先看到CD8蛋白的[Function]即功能介紹，該板塊總結了CD8蛋白的基本功能和主要參與的生物學過程。

3、之后是[Names&Taxonomy]即名稱與分類板塊，這里介紹了CD8蛋白的命名和來源種屬、NCBI分類編號、分離族譜、種屬詳細信息、蛋白組學信息等。

4、接下來的幾個板塊和我們的蛋白實驗息息相關，包括[Subcellular location]亞細胞定位、[PTM/Processing]翻譯后修飾、[Expression]表達情況、[Interaction]蛋白相互作用等。

在這幾個板塊中我們可以找到蛋白質或基因在細胞/組織中的表達情況，蛋白質在亞細胞結構中的定位，蛋白質的翻譯后修飾有哪些，CD8與哪些蛋白有相互作用等信息。

例如CD8主要表達在胸腺和其他17種細胞類型或組織，它的亞細胞定位為細胞膜，所以在做IHC或IF時我們應該知道CD8陽性信號的正確位置了。

CD8的翻譯后修飾包括糖基化、二硫鍵等，其修飾位點也可從下圖板塊中找到。

5、在做WB實驗時我們往往會發現一些蛋白的實際檢測分子量和期望分子量有一定的差異，這時我們就可以運用[Sequence]蛋白序列與翻譯后修飾板塊進行比對，有了這些信息我們便能輕松預測正確的WB條帶位置了。

例如CD8蛋白，Mass(Da)顯示其分子量約為26kDa，然而實際中PD1的WB陽性條帶可能會出現在大于30kDa的位置（如下圖）。造成這樣差值的原因便可能為翻譯后修飾如糖基化等。

The Human Protein Atlas數據庫

做免疫組化(IHC)的老師注意了！接下來介紹的數據庫，The Human Protein Atlas，內含近30000種人類蛋白質的組織和細胞分布信息，并提供免費查詢。

瑞典Knut&Alice Wallenberg基金會利用免疫組化技術，檢查每一種蛋白質在人類48種正常組織，20種腫瘤組織，47個細胞系和12種血液細胞內的分布和表達，其結果用至少576張免疫組化染色圖表示，并經專業人員校對和標引，保證染色結果具有充分的代表性。

我們以表皮生長因子受體EGRF為例，查詢它的表達情況：

1、瀏覽器中輸入proteinatlas.org/進入查詢頁面，在搜索欄中輸入目標蛋白的名稱“EGRF"。進入蛋白詳細頁面后，可在前端找到組織特異性(Tissue specificity)，細胞特異性(Single cell type specificity)，預測定位(predicted location)，胞外定位(Extracellular location)，蛋白功能(Protein function)，蛋白參與的生物學過程(Biological process)等重要信息的簡介。

2、點擊上方Tissue菜單欄，可進入蛋白質組織特異性的詳細信息頁面。這里可以找到蛋白質在不同組織中的表達情況，如EGFR被發現在胎盤有較高的RNA與蛋白質表達水平。

點擊右側的免疫組化圖片可查看各類細胞免疫組化驗證結果，此圖片可參考為免疫組化陽性對照圖。

3、點擊上方SUBCELL菜單欄，可查詢蛋白在各種細胞中的表達水平，以及人類細胞系，小鼠細胞系中的定位。查看細胞定位熒光圖時，可以通過點擊需要顯示的內容，如抗體，細胞核，微管等，選擇單獨顯示或疊加顯示熒光效果。

4、點擊上方菜單欄中的pathology可進入到蛋白質的癌癥相關研究，在這里可以查看不同腫瘤樣品中蛋白的表達情況，該欄中數據整合了Atlas另一強大數據庫，The Cancer Genome Atlas (TCGA)，可查詢各類腫瘤樣本免疫組化圖譜等。

利用如此強大的The Human Protein Atlas數據庫，我們可以輕松查詢在免疫組化或腫瘤免疫實驗中目標蛋白的信息，幫助我們加速試驗！

The human immune system

免疫系統由特殊的細胞組成，其中一些細胞單獨穿過身體，以掃描損傷或疾病的跡象。一旦這些細胞檢測到威脅，它們就需要將相關信息傳達給其他細胞，以產生有效的免疫反應。這種細胞間信號傳導的一種方法是通過細胞表面上的蛋白質與其他細胞表面上的匹配“受體"蛋白質結合。在過去，科學家和臨床醫生只有一個體內所有不同類型的免疫細胞之間的受體連接不完整的地圖。如果我們要開發出增強免疫系統的治療方法，以對抗疾病，即免疫療法，那么深入了解免疫細胞之間的相互作用，以及這種交流是如何融入整個人體的，是至關重要的。

通過下圖，可以看到不同疾病對整個免疫系統的影響，并研究與免疫細胞表面不同蛋白質結合的新療法。細胞表面蛋白比任何其他蛋白質類型更經常地作為新藥的基礎，因為它們可以獲得藥物并且對細胞接收的信號產生強大的影響。

蛋白信息查詢工具是連接基礎研究與應用研究的橋梁。掌握這些工具的使用，將使您在蛋白質研究的道路上更加得心應手。

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