章节 A – 基本序列处理

1 – 序列

GPMAW 中大多数工作的基本单位是蛋白质序列。您可以选择手动输入序列,从数据库加载或直接从 Web 加载(例如,参见 B.1/2 和 C.1)。然而,当您多次处理某个序列时,通常会将它保存到硬盘上的文件中。除了访问更快外,本地保存序列的主要优势是,从 GPMAW 保存的序列可能包含附加信息,例如修饰残基、交联、注释等。请注意,GPMAW 序列库可能包含多个序列。其工作方式是,当您保存到已经包含一个或多个序列的文件时,新的序列将被追加到文件中,而不是替换它。

当读取已经在序列库中保存的序列时,打开包含单个序列的库文件和包含多个序列的库文件之间存在差异。如果库文件包含单个序列,则当您选择文件时会立即将其读入 GPMAW,而如果库文件包含多个序列,则系统会要求您从列表中选择一个序列。

首先加载硬盘上文件中已保存的序列。选择 File|Open 或点击"打开文件"图标。这将打开"打开序列库"对话框:

选择 'blood.seq' 文件,您将看到"Select sequence"对话框。

这显示了一个包含多个序列的 GPMAW 序列库文件。由于序列文件的大小限制为 264000 字节(字符),因此可以存储在单个库中的序列数量有限。在当前的库 'blood.seq' 中,您可以看到(底部状态栏)文件已填充 9%。状态栏最初为绿色,但随着文件接近满容量,它会变成黄色和红色。此外,当选择蛋白质时,基本信息显示在右侧信息框中。

您现在可以通过用鼠标选择它并按OK(或 Enter 键)来打开序列,或者您可以双击序列名称直接打开它。或者,您可以通过在选择时按住 Ctrl 键来选择多个序列以进行不连续选择。使用 Shift 键进行连续选择。通过按 OK 按钮打开所有选定的序列。"Back"按钮将您返回到文件选择对话框。右侧下拉框列出了最近打开的文件。选择 Protein Z,然后按 OK ,您将打开此序列窗口。

这是 GPMAW 的基本工作窗口。大多数其他窗口都将从此窗口派生,并称为子窗口。序列将始终显示每行第一个残基的编号。每行的残基数将是在给定窗口内可能的最大数量,除非关闭了 'Multipla 5'*Setup* 。当打开 'Multipla 5' 时,每行的残基数将是 5 的倍数(即 20、25、30...)。

当显示 3 字母残基代码时,每第 10 个残基将用残基数作为下标标记(除以 10,即残基 120 标记为 12),或者当显示 1 字母代码时,显示为小刻度线。该功能可以在 *Setup* 中关闭。使用工具栏中的 1/3 按钮在 1 字母和 3 字母代码之间切换。

显示残基的颜色可以更改,以便于导航并指示修饰和更改 *More* 。

2 – 工具栏

序列窗口的工具栏包含以下内容:

最左侧的面板显示蛋白质的总质量(以道尔顿为单位)。旁边的按钮显示它是平均质量(Av. – 蓝色)还是单同位素质量(Mo. – 红色)。您可以通过单击 Av./Mo. 按钮来更改质量类型。左侧接下来的两个面板可以显示两种状态之一:

如果没有选择肽,则左侧面板将显示光标下氨基酸的质量(即残基质量 + 18 Da),右侧面板将显示残基数(如果蛋白质是多链蛋白质,第一条链将标记为 'a',第二条链标记为 'b' 等(即 80b 是从 N 端开始计数的第二条链中的残基数 80))。

如果序列的一部分被高亮显示,则左侧面板显示所选肽的质量,右侧面板显示选择的首尾残基(见下一节)。请注意,显示的质量值为 M,而不是 M+H。

1/3 按钮在 1 字母和 3 字母代码之间切换(即 KTA 与 Lys-Thr-Ala)。当您在两种模式之间切换时,所有选择、高亮、着色、链接等都将保留。默认设置在 Setup 中完成;分别在肽窗口和序列窗口的 'Peptide' 和 'Display' 页面上。

行距。当按下按钮时,序列行之间的距离将增加以便于查看。

'Frames' 按钮切换主序列窗口左侧信息框的显示。此窗口是动态的,因为框的内容将在内容/选择更改时更新。

可用信息与"序列信息窗口"中提供的信息(见下文)几乎相同,但在框中它是动态更新的。各个术语最初是隐藏的,但可以通过单击小 '+' 来展开,将其更改为 '-'。

信息:N 端和 C 端的名称和组成。

末端:

修饰残基:所有单独修饰残基的名称、位置和组成(不是通过质量表全局更改的那些)。

交联残基:交联的残基,通常是半胱氨酸残基(见 B-3)。

净电荷:蛋白质在 pH 2.0、7.0 和用户选择的 pH(Setup)下的理论电荷。

摩尔消光系数/280nm 吸光度:蛋白质在 280 nm 处的理论消光系数/吸收。

高亮:序列的百分比,它是反转(高亮)或下划线的,动态更新。

选择质量:序列的选定(高亮)部分的质量。显示为单电荷、双电荷和三电荷肽(即残基质量 + 18 + 电荷)。动态更新。请注意,与序列窗口工具栏中显示的肽质量不同,这是带电离子。第 3 部分有更多关于肽选择的信息。

如图中序列部分所示,修饰残基是有颜色的(红色)。*More*

蓝色背景上的白色 'i' 打开序列信息窗口,该窗口为您提供文件和统计信息、计算的指数(pI、吸收等)、氨基酸组成和多电荷质量。下拉箭头打开一个菜单,提供对信息窗口中各个页面的直接访问。

下一个按钮是注释页面的快捷方式。如果注释为空,按钮中的 'a' 将为灰色;如果注释页面包含文本,则根据注释的内容,它将为绿色、蓝色或红色(分别为 Swiss-Prot、Entrez 或未知格式)。

接下来的两个按钮分别显示 N 端和 C 端的状态(单击以编辑)。

Coverage 按钮仅在序列具有相关联的覆盖率图时出现。这可以从质量搜索生成,见后文。

Close 按钮关闭序列窗口和所有子窗口(即肽、裂解、搜索和图形窗口)。

主工具栏 – 搜索和裂解部分:

主工具栏的两个部分与序列窗口直接相关,*Control* 部分(在质量计算中稍后描述)和 *搜索和裂解* 部分:

Color residues。您可以用多达三种不同颜色为序列中的残基着色。单击主按钮以输入特定颜色的残基或序列(基序)。或者,选择下拉列表以快速访问最常见的残基(例如,用于胰蛋白酶裂解位点的 Lys+Arg;用于胰凝乳蛋白酶裂解位点的 Phe、Tyr + Trp 等)。*More*(着色残基)

放大镜是蛋白质肽质量搜索的快捷方式。*More*

Ms/ms 搜索。使用 mgf、dta 或 pkl 格式的峰值列表搜索蛋白质、蛋白质列表或数据库。

剪刀是将蛋白质切割成肽的快捷方式。这通常使用蛋白水解酶来完成,但也可以通过化学方法进行。唯一的要求是该过程可以相对于特定残基来指定。小向下箭头按钮打开一个菜单,使您能够单击选择酶裂解。请注意,菜单的底部使您能够指定一个漏切位,和/或消化所有打开的序列窗口。*More*

Fragment 按钮。创建蛋白质的 (ms/ms) 片段。如果主序列的一部分被高亮显示,则该部分将作为片段肽。如果未进行选择,则整个序列将作为输入。如果序列长于 50 个残基,则在使用前 400 个残基作为输入之前将要求确认。

3 – 选择

一个有用的功能是确定作为显示蛋白质一部分的肽的质量。这可以通过将鼠标指向肽中的第一个或最后一个残基,按下鼠标左键并将鼠标光标拖过序列在 GPMAW 中轻松完成。

所选肽的质量和覆盖的区域将显示在工具栏中。

第一个窗格中显示的 [1] 表示只高亮显示了一个肽。您可以通过在选择其他区域时按住 shift 按钮来高亮显示多个序列。一次最多可以选择三个区域。覆盖区域仅针对最后一个选择显示,而质量则针对总数。您可以通过在序列中单击一次而不按住 Shift 键来取消选择所有区域。**箭头键**可以改变最近选择的区域:左/右箭头将选择的 C 端残基的位置向前或向后移动一个残基。按住 Ctrl 键将类似地更改选择的 N 端残基。按住 Shift 键将移动整个选择。这听起来很复杂,但一旦您尝试一下就很直观了。

如果您将序列复制到剪贴板(**Edit|Copy to clipboard** 或 Ctrl+C),您将只复制任何选定的肽。如果没有选择序列的任何部分,则整个序列将以显示的格式(即 1 字母或 3 字母代码)复制到剪贴板。**注意**,以这种方式复制时,只复制序列而不是名称。按 Ctrl+F,您将以 FastA 格式复制序列(即 1 字母代码,包括序列名称)。如果您想复制完整的蛋白质信息或想要格式化序列(例如,用于报告),则应该使用 **File|Export sequence** 菜单选项。

4 – 着色残基

检查和操作序列的最有效工具之一是为特定残基的背景着色。这可以通过"着色残基"对话框(**Search | Highlight residues (motifs)...**),F4,着色按钮 在主工具栏中)或右键单击并从弹出菜单中选择"着色残基"来完成。

在示例(右侧)中,碱性残基用一种颜色着色,半胱氨酸用另一种颜色着色,N 糖基化位点(N-X-S/T/C)用第三种颜色着色。

残基的着色是通过一个简单的编辑框(右侧)完成的。有三种颜色可用(在左列中显示)Setup,对于每种颜色,您可以有四个不同的条目(每个条目最多 10 个残基)。请注意,问号可以代替"任何残基"(不要使用 'X',因为它被识别为特定残基 - 未知)。如果选中 **'Highlight global'** 复选框,则所有当前打开的序列窗口都将被着色。如果未选中 **'Keep highlight'**,则每当访问"着色残基"对话框时,条目将被清除。**'Invert sequence'** 将导致在 N 端和 C 端方向中找到的序列都高亮显示(例如,如果输入 KLGFT,则序列 KLGFT 和序列 TFGLK 都将被高亮显示)。这对于搜索 ms/ms 序列标签很有用(您可能不知道它是 y 离子还是 b 离子系列)。如果选中,等重残基将着色两种类型的残基,即如果选中 **'Q/K'** 复选框并输入序列 LKT,则序列 LQT 也将被高亮显示。同样,这是为了 ms/ms 序列标签的利益。

**'Quickcolor'** 按钮(**'Highlight'** 按钮旁边的向下箭头)打开一个菜单,使您能够单击着色特定残基。用户无法更改选择的选择,但已选择以突出显示最常见的情况(例如,为胰蛋白酶消化着色 R 和 K;为识别交联着色 C 等)。也可以着色单个残基。这是通过 **'Modify residue dialog'** 完成的(双击残基并单击对话框框底部的彩色框架之一)。当您高亮显示残基时,您正在更改背景颜色。当您修饰或下划线残基时,字母的颜色会更改(默认情况下,修饰残基为红色),因此在为背景选择颜色时要小心,因为如果前景和背景颜色相同,残基将"消失"。用于着色残基的颜色可以由用户更改 *Setup*(颜色页面)。

下划线

下划线与高亮不同,可以是引起对特定残基/序列注意的另一种方式:

  1. 它们可以是持久的,即您可以保存下划线信息以及序列(**File|Save w. highlights**)。
  2. 您只有一种颜色可以使用(默认情况下为红色 *Setup*)。
  3. 通常用于将信息从子窗口(即质量搜索)传输到主序列窗口。
  4. 由于它们与残基相关,因此它们始终特定于给定序列。

下划线由序列窗口和相关子窗口中的弹出菜单控制。有关更多信息,请参阅手册和在线帮助。

 

 

 

 

 

 

 


 

 

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