解鎖蛋白質(zhì)的秘密：蛋白信息查詢(xún)工具與使用指南

在生物醫(yī)學(xué)研究的廣闊領(lǐng)域中，蛋白質(zhì)扮演著至關(guān)重要的角色。它們不僅是細(xì)胞的主要構(gòu)成成分，還參與了幾乎所有的生物化學(xué)過(guò)程。了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用對(duì)于疾病機(jī)理的解析、藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)以及生物技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。本文將為您介紹一系列蛋白信息查詢(xún)工具，并提供詳盡的使用指南，幫助您輕松解鎖蛋白質(zhì)的深層信息。

市面上存在多種蛋白信息查詢(xún)工具，它們各有千秋，服務(wù)于不同的研究需求。以下是幾個(gè)廣泛使用的數(shù)據(jù)庫(kù)：

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

2、The Human Protein Atlas：查詢(xún)蛋白的定位、基本信息，查詢(xún)蛋白在人細(xì)胞、正常組織和癌變組織中的表達(dá)情況；

3、The human immune system：提供了人體內(nèi)所有免疫細(xì)胞之間對(duì)話(huà)的第一張圖譜。

UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)

蛋白組學(xué)常用數(shù)據(jù)庫(kù)UniProt（全稱(chēng)UniProt Protein Resource），建立于1986年，由Swiss-Protein、TrEMBL、PIR-PSD三大蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合成立的，其信息量豐富、資源廣泛，是目前免費(fèi)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。

那么如何利用如此強(qiáng)大的工具查詢(xún)我們的蛋白質(zhì)信息呢？

1、在瀏覽器中輸入uniprot.org/打開(kāi)UniProt頁(yè)面，在頂部搜索欄中輸入蛋白質(zhì)名稱(chēng)或編號(hào)，根據(jù)需要選擇數(shù)據(jù)庫(kù)和高級(jí)篩選后，點(diǎn)擊search即可進(jìn)入搜索結(jié)果頁(yè)面。

2、以鼠源CD8蛋白為例，進(jìn)入蛋白詳細(xì)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(jié)了CD8蛋白的基本功能和主要參與的生物學(xué)過(guò)程。

3、之后是[Names&Taxonomy]即名稱(chēng)與分類(lèi)板塊，這里介紹了CD8蛋白的命名和來(lái)源種屬、NCBI分類(lèi)編號(hào)、分離族譜、種屬詳細(xì)信息、蛋白組學(xué)信息等。

4、接下來(lái)的幾個(gè)板塊和我們的蛋白實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)，包括[Subcellular location]亞細(xì)胞定位、[PTM/Processing]翻譯后修飾、[Expression]表達(dá)情況、[Interaction]蛋白相互作用等。

在這幾個(gè)板塊中我們可以找到蛋白質(zhì)或基因在細(xì)胞/組織中的表達(dá)情況，蛋白質(zhì)在亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的定位，蛋白質(zhì)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(dá)在胸腺和其他17種細(xì)胞類(lèi)型或組織，它的亞細(xì)胞定位為細(xì)胞膜，所以在做IHC或IF時(shí)我們應(yīng)該知道CD8陽(yáng)性信號(hào)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(diǎn)也可從下圖板塊中找到。

5、在做WB實(shí)驗(yàn)時(shí)我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些蛋白的實(shí)際檢測(cè)分子量和期望分子量有一定的差異，這時(shí)我們就可以運(yùn)用[Sequence]蛋白序列與翻譯后修飾板塊進(jìn)行比對(duì)，有了這些信息我們便能輕松預(yù)測(cè)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(shí)際中PD1的WB陽(yáng)性條帶可能會(huì)出現(xiàn)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(shù)據(jù)庫(kù)

做免疫組化(IHC)的老師注意了！接下來(lái)介紹的數(shù)據(jù)庫(kù)，The Human Protein Atlas，內(nèi)含近30000種人類(lèi)蛋白質(zhì)的組織和細(xì)胞分布信息，并提供免費(fèi)查詢(xún)。

瑞典Knut&Alice Wallenberg基金會(huì)利用免疫組化技術(shù)，檢查每一種蛋白質(zhì)在人類(lèi)48種正常組織，20種腫瘤組織，47個(gè)細(xì)胞系和12種血液細(xì)胞內(nèi)的分布和表達(dá)，其結(jié)果用至少576張免疫組化染色圖表示，并經(jīng)專(zhuān)業(yè)人員校對(duì)和標(biāo)引，保證染色結(jié)果具有充分的代表性。

我們以表皮生長(zhǎng)因子受體EGRF為例，查詢(xún)它的表達(dá)情況：

1、瀏覽器中輸入proteinatlas.org/進(jìn)入查詢(xún)頁(yè)面，在搜索欄中輸入目標(biāo)蛋白的名稱(chēng)“EGRF"。進(jìn)入蛋白詳細(xì)頁(yè)面后，可在前端找到組織特異性(Tissue specificity)，細(xì)胞特異性(Single cell type specificity)，預(yù)測(cè)定位(predicted location)，胞外定位(Extracellular location)，蛋白功能(Protein function)，蛋白參與的生物學(xué)過(guò)程(Biological process)等重要信息的簡(jiǎn)介。

2、點(diǎn)擊上方Tissue菜單欄，可進(jìn)入蛋白質(zhì)組織特異性的詳細(xì)信息頁(yè)面。這里可以找到蛋白質(zhì)在不同組織中的表達(dá)情況，如EGFR被發(fā)現(xiàn)在胎盤(pán)有較高的RNA與蛋白質(zhì)表達(dá)水平。

點(diǎn)擊右側(cè)的免疫組化圖片可查看各類(lèi)細(xì)胞免疫組化驗(yàn)證結(jié)果，此圖片可參考為免疫組化陽(yáng)性對(duì)照?qǐng)D。

3、點(diǎn)擊上方SUBCELL菜單欄，可查詢(xún)蛋白在各種細(xì)胞中的表達(dá)水平，以及人類(lèi)細(xì)胞系，小鼠細(xì)胞系中的定位。查看細(xì)胞定位熒光圖時(shí)，可以通過(guò)點(diǎn)擊需要顯示的內(nèi)容，如抗體，細(xì)胞核，微管等，選擇單獨(dú)顯示或疊加顯示熒光效果。

4、點(diǎn)擊上方菜單欄中的pathology可進(jìn)入到蛋白質(zhì)的癌癥相關(guān)研究，在這里可以查看不同腫瘤樣品中蛋白的表達(dá)情況，該欄中數(shù)據(jù)整合了Atlas另一強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫(kù)，The Cancer Genome Atlas (TCGA)，可查詢(xún)各類(lèi)腫瘤樣本免疫組化圖譜等。

利用如此強(qiáng)大的The Human Protein Atlas數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可以輕松查詢(xún)?cè)诿庖呓M化或腫瘤免疫實(shí)驗(yàn)中目標(biāo)蛋白的信息，幫助我們加速試驗(yàn)！

The human immune system

免疫系統(tǒng)由特殊的細(xì)胞組成，其中一些細(xì)胞單獨(dú)穿過(guò)身體，以?huà)呙钃p傷或疾病的跡象。一旦這些細(xì)胞檢測(cè)到威脅，它們就需要將相關(guān)信息傳達(dá)給其他細(xì)胞，以產(chǎn)生有效的免疫反應(yīng)。這種細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)的一種方法是通過(guò)細(xì)胞表面上的蛋白質(zhì)與其他細(xì)胞表面上的匹配“受體"蛋白質(zhì)結(jié)合。在過(guò)去，科學(xué)家和臨床醫(yī)生只有一個(gè)體內(nèi)所有不同類(lèi)型的免疫細(xì)胞之間的受體連接不完整的地圖。如果我們要開(kāi)發(fā)出增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的治療方法，以對(duì)抗疾病，即免疫療法，那么深入了解免疫細(xì)胞之間的相互作用，以及這種交流是如何融入整個(gè)人體的，是至關(guān)重要的。

通過(guò)下圖，可以看到不同疾病對(duì)整個(gè)免疫系統(tǒng)的影響，并研究與免疫細(xì)胞表面不同蛋白質(zhì)結(jié)合的新療法。細(xì)胞表面蛋白比任何其他蛋白質(zhì)類(lèi)型更經(jīng)常地作為新藥的基礎(chǔ)，因?yàn)樗鼈兛梢垣@得藥物并且對(duì)細(xì)胞接收的信號(hào)產(chǎn)生強(qiáng)大的影響。

蛋白信息查詢(xún)工具是連接基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的橋梁。掌握這些工具的使用，將使您在蛋白質(zhì)研究的道路上更加得心應(yīng)手。

Absin產(chǎn)品線(xiàn)：

爆款產(chǎn)品：試劑盒(mIHC、IHC、凋亡、ELISA、ChIP、Co-IP、TR-FRET、生化檢測(cè)、殘留檢測(cè)、多因子檢測(cè))；細(xì)胞培養(yǎng)(類(lèi)器官試劑盒+基質(zhì)膠，胎牛血清+培養(yǎng)添加劑+細(xì)胞因子)、分化試劑盒；分子(mRNA合成服務(wù)+提取試劑盒)；化合物大包裝；輔助試劑、耗材/儀器、定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測(cè))...

特色產(chǎn)品：雞胚提取物CEE、B27、N2、霍亂毒素B亞單位CTB、牛腦垂體提取物BPE、百日咳毒素PTX、重組人胰島素Insulin、人源低密度脂蛋白LDL...