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        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        丁香园

        2069

        实验中发现两个蛋白的表达有调控关系,如何用生信方法确认?

        以下几步简单粗暴,不得不试 (文字少,全是干图)

        先看两个蛋白有没有直接相互作用

        1. 肯定要先试试最著名的 STRING 了。STRING 官网 http://string-db.org。在首页左侧边栏中,选择 Multiple proteins,在右边输入框中输入蛋白名称和研究对象种类。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        随后不停的 continue,就能看到结果了。根据两个蛋白之间连线的颜色,可以判定两个蛋白的可能相互作用类型(Known Interactions,Predicted Interactions,others)。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        如果通过蛋白的名称在 STRING 检索不到,还可以通过输入蛋白的氨基酸序列来检索。氨基酸系列可以在 UCSC 官网,选取 hg19 版本。

        检索蛋白或编码基因名称,点击图中第一条黑色横线后,进入序列界面。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        点击图中 Protein(XX aa)获取 fasta 格式的氨基酸序列。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        再回到 STRING 主页,左侧选取 Multiple sequences,右侧输入刚刚获取的两个蛋白的序列,就可以得到结果了。

        2. 另一个在线软件是 struct2net 的 online 版本,主页

        http://cb.csail.mit.edu/cb/struct2net/webserver/。

        与 STRING 类似,首先把蛋白名称输入。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        得到结果。当然,对于数据库中没有收录的蛋白名称,也可以通过粘贴氨基酸序列的方法进行检索。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        如果第一步没有发现相互作用,可以分别查找所有的相互作用蛋白,看是否有交集,也就是间接相互作用。

        1. 首先依然是 STRING 了。STRING 官网 http://string-db.org。在首页左侧边栏中,选择 Protein by name。先输入其中一个蛋白的名字,随后不停的 continue,得到与此蛋白直接相互作用的所有蛋白。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        随后再进入首页输入另一个蛋白名称,也得到结果,在图下方可以选取以文本形式 download。就可以取交集了。

        小 tip:如果把交集蛋白连通关系的两个蛋白,一起放进 STRING,会有意想不到的效果哦,我们得到了两个蛋白的互作网络。

        2. Hitpredict 在线软件可以实现类似的功能。官网 http://hintdb.hgc.jp/htp/。同样简单粗暴,输入蛋白名称,得到结果。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        分别输入两个蛋白名称,得到结果。以 txt 格式下载后,就可以取交集了。

        如果前两步都没有可靠的结果,则进一步查看,是否发生蛋白与 DNA 的相互作用,也就是一个蛋白是否对另一个蛋白的编码 DNA 有调节作用。

        1. PROMO 数据库是此类研究的最常用数据库。官网 http://alggen.lsi.upc.es/cgi-bin/promo_v3/promo/promoinit.cgi?dirDB=TF_8.3。 使用前,首先要得到两个蛋白对应的启动子序列。序列依然从 UCSC 获取。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        点击 Genomic Sequence(chr XXXX),得到序列选取界面,选取上游启动子区域(通常 Upstream 2000)。当然如果编码区域较短,也可以把编码区域也选上。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        点击 submit 后得到 fasta 格式的序列。随后进入 PROMO 网站,SelectSpecies 后 SearchSites 。将 DNA 序列贴入。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        Submit 后得到结果。查看与此 DNA 可能结合的蛋白中有无我们关心的那一个(也就是另一个蛋白)。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        2. 也可以在 GENECARDS 网站中直接分别搜索两个蛋白的编码基因名称,在结果中找到 Regulatory Elements for XXX Gene 表格。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        点击左下角 See All at QIAGEN 就可以得到此蛋白的编码 DNA 有没有受到另一个蛋白的调控了。

        献给初学者:如何用生信办法确定蛋白表达调控关系

        4. 我们还可以在 GEO DATABASE 中查看是否已经有我们关心的两个蛋白的 chip-seq 数据。GEO DATABASE 官网:

        https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/。

        搜索其中一个蛋白名称,下载 chip-seq 数据(最终结果多为 excel 格式),就可以查看有没有跟另一个蛋白的编码 DNA 相互结合啦。

        如果到目前还没有结果,就只能靠自己实验了,毕竟软件的预测能力有限,数据库的收录也可能不全。这个时候自己做 chip-seq,co-IP 等当然是极好的了。

        作者:法斯特

        图片来源:法斯特

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