一文了解UniProt數(shù)據(jù)庫使用技巧

UniProt數(shù)據(jù)庫全稱Universal Protein，是由歐洲生物信息研究所（EMBL-EBI）、瑞士蘇黎世大學(xué)的Swiss Institute of Bioinformatics（SIB）和美國國家生物技術(shù)信息中心（NCBI）三家機構(gòu)合作維護(hù)的知識庫，旨在整合、注釋和提供全面的蛋白質(zhì)序列及相關(guān)功能信息。

該數(shù)據(jù)庫由三個主要部分組成

UniProtKB：是UniProt的核心組成部分，分為Reviewed（Swiss-Prot）和Unreviewed（TrEMBL）。Reviewed包含專家手動注釋的高質(zhì)量蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)，包括蛋白質(zhì)的功能描述、域結(jié)構(gòu)、變異信息、文獻(xiàn)引用等詳細(xì)資料；TrEMBL則收集自國際核酸序列數(shù)據(jù)庫（GenBank/DDBJ/EMBL），包含了自動注釋的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)，主要用于那些未經(jīng)過人工審核的序列信息。

Proteomes：用于集中展示特定物種的完整蛋白質(zhì)組信息。聚焦于那些已經(jīng)完成了全基因組測序的物種，通過將基因組預(yù)測出的所有蛋白質(zhì)編碼基因的產(chǎn)物進(jìn)行編目和注解，形成了全面的物種蛋白組圖譜。

UniRef：是一個聚類數(shù)據(jù)庫，通過算法將相似的蛋白質(zhì)序列歸類在一起，生成代表性的序列集合，提高數(shù)據(jù)檢索效率。細(xì)分為UniRef100、UniRef90和UniRef50三種不同層次的聚類標(biāo)準(zhǔn)，分別對應(yīng)于97%、90%和50%的序列一致性閾值。

UniParc：這個數(shù)據(jù)庫匯集了來自多個來源的全部蛋白質(zhì)序列，包括但不限于UniProtKB、PIR、PRF、NCBI RefSeq等，它作為一個綜合存儲庫，確保每個序列只被收錄一次，即便同一序列出現(xiàn)在多個來源中，也只保留一份，有效防止重復(fù)。

舉例說明

我們今天以一個具體的基因為例子，來演示這個數(shù)據(jù)庫的使用方法，以人源的IL-6為例。

關(guān)鍵詞搜索：直接在首頁搜索框中輸入蛋白質(zhì)名稱、ID、物種名、功能描述等關(guān)鍵詞進(jìn)行快速檢索。

高級搜索：點擊“Advanced”鏈接進(jìn)入高級搜索頁面，這里可以通過構(gòu)建復(fù)雜的邏輯語句（AND、OR、NOT）和使用特定字段（如gene、protein name、organism等）進(jìn)行精準(zhǔn)查詢。

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首先打開官網(wǎng)主頁：www.uniprot.org/，搜索欄輸入IL-6，點擊Search或鍵盤回車，然后左側(cè)欄選擇Human

Entry：Uniprot給每個蛋白質(zhì)賦予的ID（由此進(jìn)入查看具體信息）

Entry name：蛋白ID的簡要名字

Protein names：蛋白質(zhì)的名字

Gene names：編碼這個蛋白的Gene名字

Organism：蛋白質(zhì)的種屬來源

Length：氨基酸長度

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找到你想要的蛋白，點擊進(jìn)入，到達(dá)詳情頁面，左側(cè)欄為目錄，點擊即可查看，包含豐富的信息板塊，如蛋白功能、亞細(xì)胞定位、序列特征、蛋白表達(dá)與互作、文獻(xiàn)引用、相似性蛋白、結(jié)構(gòu)域預(yù)測等。

Function：有關(guān)蛋白質(zhì)的功能信息。

Names & Taxonomy：有關(guān)蛋白質(zhì)和基因名稱和同義詞以及源生物的信息。

Subcellular location：有關(guān)成熟蛋白質(zhì)在細(xì)胞中位置的信息。

Disease & variants/ Phenotypes & Variants：在人類條目中，有關(guān)與蛋白質(zhì)相關(guān)的疾病的信息。在非人類條目中，有關(guān)與蛋白質(zhì)相關(guān)的表型的信息。在所有情況下，都描述了變異氨基酸的作用。

Expression：關(guān)于基因在多細(xì)胞生物的細(xì)胞或組織中mRNA或蛋白質(zhì)水平的表達(dá)的信息。

PTM/Processing：描述翻譯后修飾 （post-translational modifications，PTM） 和/或蛋白加工等信息。

Interaction：關(guān)于蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)以及與其他蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)復(fù)合物相互作用的信息。

Structure：關(guān)于蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)的信息。如果沒有完整的實驗確定的結(jié)構(gòu)，在許多情況下，將顯示 AlphaFold 預(yù)測。

Family & Domains：關(guān)于與其他蛋白質(zhì)的序列相似性以及蛋白質(zhì)中存在的結(jié)構(gòu)域的信息。

Sequence：默認(rèn)情況下顯示規(guī)范蛋白質(zhì)序列，并根據(jù)要求顯示條目中描述的所有亞型。還包括與序列相關(guān)的信息，包括長度和分子量。

Similar proteins：提供指向 UniProt 引用集群 （UniRef） 的鏈接。

Uniprot常用功能：

BLAST，全稱Basic Local Alignment Search Tool，是一種用于比較核酸或蛋白質(zhì)序列與大型數(shù)據(jù)庫中存儲的所有序列的軟件工具包。UniProt提供的Blast工具專門針對其收錄的蛋白質(zhì)序列進(jìn)行優(yōu)化，使用戶能夠搜索相似序列、蛋白功能預(yù)測、物種進(jìn)化分析、結(jié)構(gòu)建模。

具體步驟：

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以人類的IL-6為例，復(fù)制粘貼或輸入剛剛選擇的IL-6的Entry標(biāo)識符，會自動跳出相應(yīng)的序列信息，或直接粘貼已有的序列。

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選擇目標(biāo)數(shù)據(jù)庫。默認(rèn)情況下，搜索所有參考蛋白質(zhì)組 + UniProtKB/Swiss-Prot，但您可以選擇僅針對 UniProtKB/Swiss-Prot 中已審閱的序列運行。

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限制物種選項讓你精準(zhǔn)定位搜索范圍，只需輸入特定代碼，例如，輸入“9606”，搜索便只針對人類蛋白質(zhì)；若想涵蓋整個哺乳動物界，則使用“哺乳動物 [40674]”。也可以選擇自動完成功能，輕松完成，確保你的查詢更貼合研究需求。

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點擊RUN blast，等待結(jié)果。

Align，用于兩個或多個序列的信息比對，以識別相似區(qū)域，這些區(qū)域可能是序列之間功能、結(jié)構(gòu)或進(jìn)化關(guān)系的結(jié)果。

具體步驟：

1

將準(zhǔn)備好的兩段（或兩段以上）序列輸入進(jìn)去，或輸入Uniprot的Entry標(biāo)識符，會自動識別序列。

2

點擊RUN Align，等待結(jié)果

“Tree”部分通過系統(tǒng)發(fā)育樹來表示序列之間的進(jìn)化關(guān)系。

Search with list map IDs：“檢索/ID 映射”工具，您可以在其中提交標(biāo)識符列表以檢索相應(yīng)的 UniProt 條目，或?qū)?UniProt 標(biāo)識符映射到外部數(shù)據(jù)庫，UniProt條目中包含指向GenBank、PubMed、KEGG、GO等外部資源的鏈接，方便獲取更多相關(guān)信息。

Search peptides：多肽搜索”工具，允許您提交至少 3 個殘基的短肽序列，并找到與查詢序列完全匹配的所有 UniProtKB 序列

AntibodySystem

AntibodySystem Laboratories SAS于2019年創(chuàng)立于法國斯特拉斯堡,專注于生命科學(xué)研究領(lǐng)域蛋白及抗體試劑研發(fā)生產(chǎn)。致力于為全球生命科學(xué)基礎(chǔ)研究者提供高質(zhì)量的蛋白，抗體產(chǎn)品，產(chǎn)品類別囊括傳統(tǒng)多抗，經(jīng)典內(nèi)參抗體，標(biāo)簽抗體，高活性蛋白，invivo功能性抗體，低背景流式抗體，高特異性納米抗體，特色小分子抗體，高質(zhì)量磷酸化抗體，DNA/RNA抗體,PEG抗體等十余個系列;目前AntibodySystem旗下產(chǎn)品線涵蓋500種病毒與超級細(xì)菌，寄生蟲，腫瘤，老年癡呆，帕金森，變態(tài)與過敏反應(yīng)，免疫抑制與免疫激活等多個領(lǐng)域。

佰樂博生物

武漢佰樂博生物（Biolab Reagents）由五位畢業(yè)于華中科技大學(xué)，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，武漢大學(xué)等知名高校，且具有二十年工作經(jīng)驗的生命科學(xué)領(lǐng)域研究者創(chuàng)立于2021年，憑借豐富的產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，利用全球技術(shù)平臺，引進(jìn)和整合全球高品質(zhì)的蛋白、抗體和試劑盒產(chǎn)品。目前，佰樂博生物作為法國AntibodySystem和ProteoGenix在亞洲總代理，提供近30,000種生命科學(xué)試劑，核心產(chǎn)品涵蓋蛋白、抗體和試劑盒，旨在為科研工作者提供專業(yè)、全面、可靠的試劑支持，推動生命科學(xué)研究的深入發(fā)展。