深度学习助力提高蛋白质序列设计成功率

中国科学技术大学生命科学与医学部教授刘海燕、副教授陈泉团队与信息科学技术学院教授李厚强团队合作,开发了一种基于深度学习为给定主链结构从头设计氨基酸序列的算法ABACUS-R。经过实验验证,ABACUS-R的设计成功率和设计精度超过了原有统计能量模型ABACUS。相关成果7月21日发表于《自然—计算科学》。 近期有多项研究表明,用深度学习进行氨基酸序列设计,能在天然氨基酸残基类型恢复率等计算指标上超过能量函数方法。但目前已正式发表的工作中,对相关方法的实验验证结果远未达到能量函数方法的成功率。 据介绍,利用ABACUS-R进行序列设计的方法有两部分。第一部分是一个多任务预训练的编码—解码器网络,用于对单个氨基酸的结构和化学环境进行隐空间编码,再解码为包括中心残基氨基酸类型在内的多种真实特征;第二部分是把该编码解码网络迭代应用于目标主链的每个氨基酸残基,直到获得最大程度自洽的全序列。 在理论验证的基础上,团队尝试用实验表征......阅读全文

氨基酸序列测定实验

实验方法原理 实验材料 分离胶和积层胶溶液还原型谷胱甘肽干粉试剂、试剂盒 4 × 凝胶缓冲液10 × 下槽缓冲液10 × 上槽缓冲液甲醇转移缓冲液0.1%(V/V)考马斯亮蓝的 50%甲醇溶液10%(V/V)乙酸的 50%甲醇溶液仪器、耗材 微量注射器或凝胶加样吸头PVDF 膜小型电转装置自动蛋白质

氨基酸序列测定实验

基本方案 测定通过 SDS-PAGE 转移到 PVDF 膜上样品的氨基酸序列 辅助方案 准备SDS-PAGE蛋白质样品             实验方法原理

什么是氨基酸序列?

  氨基酸序列是氨基酸相互连接形成肽链(或多肽)的顺序。如果肽链是一个蛋白质,氨基酸序列就经常被叫做蛋白质主要结构。根据氨基酸的结构和它们连接在一起的方式,氨基酸序列只能按照一个方向读取,并且以特定形式形成肽。  氨基酸有100多种不同类型,其中20种常用于生产蛋白质。所有氨基酸都具有一个常规结构,

氨基酸序列的测定方法

有两种方法,一是直接测序列法,常用Edman降解法,在弱碱性条件下多肽连N端氨基酸(阿尔发)与PITC反应,标记为苯氨基硫代甲酰蛋白质。肽链中的第一个肽键变弱,在无水酸的存在下发发生降解,第一个氨基酸(AA1)经过分子重排成为PTH-AA1结合层析技术即可确定氨基酸的性质。C端氨基酸残基分析,可用;

氨基酸序列的测定方法

有两种方法,一是直接测序列法,常用Edman降解法,在弱碱性条件下多肽连N端氨基酸(阿尔发)与PITC反应,标记为苯氨基硫代甲酰蛋白质。肽链中的第一个肽键变弱,在无水酸的存在下发发生降解,第一个氨基酸(AA1)经过分子重排成为PTH-AA1结合层析技术即可确定氨基酸的性质。C端氨基酸残基分析,可用;

氨基酸序列测定实验——辅助方案

实验材料蛋白质样品试剂、试剂盒1 mol/L NaHCO3 (可选)100% 冰冷乙醇(不含变性剂 USP 级)样品缓冲液 0.1% (V/V)焦宁 Y 染料仪器、耗材超滤浓缩器/Speedvac蒸发器拉细的巴斯德吸管/凝胶加样吸头1.5 ml 微量离心管离心机实验步骤1. 必要时,用1 mol/L

天然RNA文库筛选与蛋白特异性结合的RNA序列实验

实验方法原理 细胞中,蛋白质与 RNA 结合参与多种生理调控和发育过程。在 mRNA 的加帽,多聚腺苷酸化,剪切,核外运,翻译起始及降解等过程中都存在着蛋白质与 RNA 的直接相互作用。在发育的各个阶段,RNA 结合蛋白可以通过与 mRNA 的相互作用调控基因的表达。实验材料 mRNA寡核苷酸试剂、

天然RNA文库筛选与蛋白特异性结合的RNA序列实验

            实验方法原理 细胞中,蛋白质与 RNA 结合参与多种生理调控和发育过程。在 mRNA 的加帽,多聚腺苷酸化,剪切,核外运,翻译起始及降解等过程中都存在着蛋白质与 RNA 的直接相互作用。在发育的各个阶段,RNA 结合蛋白可以通过与 m

天然RNA文库筛选与蛋白特异性结合的RNA序列实验

细胞中,蛋白质与 RNA 结合参与多种生理调控和发育过程。在 mRNA 的加帽,多聚腺苷酸化,剪切,核外运,翻译起始及降解等过程中都存在着蛋白质与 RNA 的直接相互作用。在发育的各个阶段,RNA 结合蛋白可以通过与 mRNA 的相互作用调控基因的表达。本实验来源「RNA 实验指导手册」主编:郑晓飞

氨基酸序列测定实验——基本方案

测定通过 SDS-PAGE 转移到 PVDF 膜上样品的氨基酸序列实验材料分离胶和积层胶溶液还原型谷胱甘肽干粉试剂、试剂盒4 × 凝胶缓冲液10 × 下槽缓冲液10 × 上槽缓冲液甲醇转移缓冲液0.1%(V/V)考马斯亮蓝的 50%甲醇溶液10%(V/V)乙酸的 50%甲醇溶液仪器、耗材微量注射器或

通过编辑SKN1A蛋白氨基酸序列来感知蛋白酶体功能障碍

  在一项新的研究中,来自美国麻省总医院的研究人员发现细胞通过编辑一种关键的传感蛋白的氨基酸序列来感知蛋白酶体功能障碍并以一种之前未描述的方式作出反应的机制。相关研究结果发表在2019年4月18日的Cell期刊上,论文标题为“Protein Sequence Editing of SKN-1A/Nr

利用质谱技术测蛋白质的氨基酸序列成本多少

基于质谱的蛋白分析成本主要取决于两个方面:第一、质谱仪及其联用设备的类型,高分辨率高灵敏度质谱通常都大几百万甚至上千万人民币的;第二,数据处理方法,如果你用商业的数据分析软件比如mascot等;第三,样品处理方式,是简单鉴定还是相对定量或者绝对定量。ps:质谱技术很少能做氨基酸测序的(少部分如mal

什么是氨基酸序列的覆盖率

你是质谱结果么?意思就是质谱鉴定出来的能够跟数据库中的序列对的上的那一部分氨基酸占总的氨基酸序列的比值。例如,二级质谱能够找到的若干个肽段含有的总氨基酸个数是40个,而你的目标蛋白的氨基酸总过有100个,那么氨基酸序列覆盖率即为40%.

德国首次实现同时替代蛋白质中三种天然氨基酸

据美国物理学家组织网报道,德国研究人员使用基因密码工程技术,首次成功地实现了同时用3种合成氨基酸替代蛋白质中的3种天然氨基酸,研究人员表示,通过将人工氨基酸整合入蛋白质中,可以改变蛋白质的特性,让其出现新的生物特征。未来,人们或许可以定制各种具有特殊性质的蛋白质。 蛋白质是生命的物

在蛋白质中加入新的非天然氨基酸,改写遗传密码!

  宇宙无垠,生命的可能无穷无尽。在神话故事中,无论是女娲造人,还是上帝创生,都是由一个高等的存在去创造出自然万物。有趣的是,随着人类对遗传进化的认知发展,科学家们也逐渐可以操控一个生物的基因组,使其表达特定基因,行使特定功能。  这些基因水平上的操作,就像是裁缝裁剪布料一样,只能改变样式,而无法从

关于氨基酸序列分析仪的优缺点介绍

  优点  1.分析可以再设备普通的实验室里进行  2.能够分析大量的样品。因为通过仔细的计划,好几批试样可以同时分析以及为分析做好准备  3.原始数据能够容易的处理以供在计算机中进一步求值  4.检测极限也从最初的u mol, 级提高到p mol 级  5.氨基酸不用柱前衍生,直接上样进行分析,操

蛋白质翻译不出来吗?可能是氨基酸序列正在破坏核糖体

  蛋白质是多肽链组成的三位结构,多肽链的氨基酸序列由DNA密码书写,编写多肽链的过程发生在核糖体,它们被称为蛋白质合成机器。根据遗传密码,来自DNA拷贝序列的信使RNA逐个聚合氨基酸分子,直到整条链的终点才从核糖体上脱离。  核糖体合成蛋白质的过程被称为“翻译”,所以生物体的所有蛋白质都是通过翻译

联合团队开发非天然α氨基酸合成新策略

8月30日,上海交通大学化学化工学院教授张万斌团队与中国科学院上海有机化学研究所研究员、中国科学院院士麻生明团队合作,通过双手性金属协同催化,实现了烯烃构型和中心手性的综合控制,为具有不同立体化学特性,即含有Z-和E-烯烃部分及R-和S-手性中心的光学纯分子的立体发散合成提供了一个潜在的通用策略,为

蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸的区别

蛋白质氨基酸:即标准氨基酸,在蛋白质生物合成中,由专门的tRNA携带,直接参入到蛋白质分子之中,包括20种常见氨基酸以及2种不常见氨基酸。常见的20种氨基酸有:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨

组成蛋白质的氨基酸均为α氨基酸

氨基酸(amino acid):含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸均为α-氨基酸。  基酸中包含的羧基(COOH),氨基(NH

PK120-的纯化及肽段氨基酸序列分析实验

实验材料PK-120试剂、试剂盒Q-Sepharose 树脂S-Sepharose 树脂Hudroxyapatite 羟基磷灰石Sephacryl S-200 凝胶赖氨酸内切酶乙腈三氯醋酸仪器、耗材Applied Biosystems model 477A 气相蛋白质测定仪Applied Biosy

PK120-的纯化及肽段氨基酸序列分析实验

实验方法原理 实验材料 PK-120试剂、试剂盒 Q-Sepharose 树脂S-Sepharose 树脂Hudroxyapatite 羟基磷灰石Sephacryl S-200 凝胶赖氨酸内切酶乙腈三氯醋酸仪器、耗材 Applied Biosystems model 477A 气相蛋白质测定仪A

PK120-的纯化及肽段氨基酸序列分析实验

基本方案             实验方法原理 实验材料 PK-120

碱基突变对多肽链中氨基酸序列的影响类型

同义突变同义突变(same sense mutation):碱基置换后,虽然每个密码子变成了另一个密码子,但由于密码子的简并性,因而改变前、后密码子所编码的氨基酸不变,故实际上不会发生突变效应。例如,DNA分子模板链中GCG的第三位G被A取代,变为GCA,则mRNA中相应的密码子CGC就变为CGU,

大肠杆菌中非天然氨基酸的整体掺入实验

大肠杆菌中非天然氨基酸的整体掺入             实验材料 大肠杆菌菌株 色氨酸类似物 寡核苷酸引物

大肠杆菌中非天然氨基酸的整体掺入实验

氨基酸类似物的掺入越来越有用。非天然氨基酸的定点掺入,使得运用化学生物学对特定蛋白质的研究和应用成为可能。但是,非天然氨基酸的整体掺入也检验着蛋白质组和基因编码假定。例如,有机体对非天然氨基酸的适应可能会导致新的基因编码。本实验来源「现代蛋白质工程实验指南」〔德〕K.M.阿恩特、K.M.米勒编著。实

大肠杆菌中非天然氨基酸的整体掺入实验

实验材料 大肠杆菌菌株色氨酸类似物寡核苷酸引物试剂、试剂盒 结合缓冲液清洗缓冲液洗脱缓冲液仪器、耗材 Luria-Bartani 培养基Microcon 浓缩器实验步骤 下述方法包括:( 1 ) 大肠杆菌在色氨酸类似物中的生长。( 2 ) 含 fW 取代氨基酸的蛋白质的表达和纯化。( 3 ) 对非天

核酸和蛋白质序列分析1

在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信息,从而指导进一步的实验研究。通过染色体定位分析、内含子/外显子分析、ORF分析、表达谱分析等,能够阐明基因的基本信息。通过启动子预测、CpG岛分析和转录因子分析等,识别调控区的顺式作用元件,可以为基因的调控研究提供基础。通过蛋白质基本

核酸和蛋白质序列分析2

(2)输出:除了以文本形式外,还可以通过JalView显示和编辑结果。此外,还可以另外使用GeneDoc(常见于文献)及DNAStar软件等显示结果。多序列比对的结果还用于进一步绘制进化树。3、ORF(Open Reading Frame)分析从核酸序列翻译得到蛋白质序列,需要进行ORF分析,每个生

蛋白质序列分析和结构预测

【实验目的】   1、掌握蛋白质序列检索的操作方法;  2、熟悉蛋白质基本性质分析;  3、熟悉基于序列同源性分析的蛋白质功能预测,了解基于motif、结构位点、结构功能域数据库的蛋白质功能预测;  4、了解蛋白质结构预测。【实验内容】   1、使用Entrez或SRS信息查询系统检索人脂联素(ad