中国药科大学药物生物信息学课程复习题(2)

5、请例举两个二级结构预测方法。

6、Chou-Fasman方法二级结构预测的基本出发点在于对于蛋白质中基 在不同的 二级结构 中出现的 几率 进行统计分析得出 在不同二级结构中出现的倾向性 ，然后在一定规则的指导下就可以进行预测。

7、蛋白质组学研究常使用焦 ，然后是 SDS-PAGE 电泳。

8、1986年Von Heijine通过对各种跨膜蛋白的统计分析发现，带电荷的氨基酸主要分布在紧靠膜内连接跨膜区的环上，这就是所谓的“ 正电荷局内 规则”。

9、根据以下Blast结果，说明我们检索的蛋白质可能的功能注释为

10、对蛋白质二级结构预测方法可采用参数Q3评估：Q3=（Pα+Pβ+Pcoil）/T，其中Pα代表 预测α螺旋正确的氨基酸残基数、Pβ代表 预测β折叠正确的氨基酸残基数 、Pcoil代表 预测无规则卷曲正确的氨基酸残基数 ，T为 总氨基酸残基数 。

二、选择题

1、对于蛋白质同源结构模建，通常要求待模建序列与模板序列一致性超过 （D ）

A. 60% B. 50% C. 40% D.30%

2、对于搜索不到同源模板的蛋白质，可尝试用以下哪种方法模建结构 （ A ）

A. Threading 法 B. SWISS-MODEL网络服务器 C. Homology法 D. 没有办法模建

3、给定一段核酸序列，可通过什么方法查找上面蛋白质编码区（ A ）

A．ORF Finder B. CpGPlot C. SWISS-MODEL D. Dock

4、同源结构预测时搜索到以下可用的模板，应选用哪个模板比较好（ C ）

A. NMR测定的结构,一致性为30% B. X-ray测定结构，一致性为38%，3.0Å

C. X-ray测定结构，一致性为38%，2.0Å D. X-ray测定结构，一致性为30%，2.0Å

5、预测蛋白质上的跨膜区，可使用以下哪种软件或方法（ D）

A. GeneSplicer B. Chou-Fasman算法 C. GOR D.TMHMM

6、分析蛋白质在细胞中的定位，可使用（ C ）

A. SWISS-MODEL B. PHD C.TargetP D. RepBase

三、名词

AA CompIdent，Compute pI/Mw，PeptIden，ProtScale，比较模建(Comparative modeling)， 同源模建（homologous modeling）：也称比较模建（comparative modeling），同源蛋白质具有相似的结构和功能，所以利用结构已知的同源蛋白质可以建立目标蛋白质的结构模型，然后用理论计算方法进行优化。

一维-三维剖面法：利用每一个残基在蛋白质结构中所处的环境描述蛋白质的折叠类型，根据侧链的埋藏程度、侧链被极性原子或水分子覆盖的分数以及局部二级结构，Bowie等将蛋白质结构环境分成18类，然后统计出20中氨基酸在18种环境中的出现概率，得到一个表

示不同氨基酸对各种环境偏好程度的评估矩阵，称为3D-1D记分表。对于结构已知的蛋白质X，每一个氨基酸残基都可以分配一类环境，从而将3D结构转换为1D序列（称环境链）。 从头预测（ab initio prediction），从头预测方法不需要已知结构信息，直接从蛋白质序列预测其空间结构，因而在理论上是一种理想的方法。从头预测包括分子力学模拟、二级片段堆积等方法。

卷曲螺旋（coiled-coils）两个螺旋通过其疏水性界面相互缠绕在一起形成一个十分稳定的结构。卷曲螺旋在很多蛋白质中存在，例如转录因子的亮氨酸拉链结构中以及肌球蛋白中。 折叠识别，InterProScan，PHD，PSIPRED，

信号肽，分泌蛋白新生肽N端的一段20~40氨基酸残基组成的肽段，决定新生肽链在细胞中的定位及决定某些氨基酸残基的修饰

跨膜区，就是蛋白在细胞膜内的部分

正电荷局内规则（填空题里有）

四、问答

1、实验中从鲨肝DNA文库中获得一段基因序列，简述如何用生物信息学方法分析其功能。

1、目的蛋白是否和功能已知的序列相似？

2、分析目的蛋白的跨膜区、细胞定位等

3、目的蛋白是否有保守的序列特征？

4、搜索PROSITE、BLOCKS、PRINTS等数据库

5、结构预测分析

6、综合分析结果

7、蛋白质功能预测并实验证实 2、简述蛋白质结构同源模建的原理和一般过程。

原理也就是定义，基本过程

①寻找一个或一组与待测蛋白质同源的由实验测定的蛋白质结构，进行结构叠合； ②建立未知蛋白质与已知结构蛋白质的序列比对；

③找出结构保守性的主链结构片段；

④模建结构变化的区域，一般为连接二级结构片段间的区域；

⑤侧链建模；

⑥利用能量计算的方法进行结构优化。一般地，序列一致性越差，建立的模型精度也越差，序列一致性低于30％的蛋白质难以得到理想的结构模型。

第九章 生物信息软件

一、填空题

1、为使用PCR法克隆某个基因，在设计引物时候除需要设计两段分别与模板互补的片段外，还需要在这两个片段的5’端加上 限制性酶切位点 和 保护碱基 。

2、可使用

3、设计引物时，除加上酶切位点外，还需要在酶切位点5’端加上，通常为基。

4、例举两个常用的蛋白质结构浏览软件 。

5、蛋白质同源结构模建可以使用在线的免费预测工具。

二、选择题

1、pQE30表达载体上常用的酶切位点有BamHI、 SacI 、KpnI 、SmaI 、PstI、 HindIII ，现预克隆的一段基因上有EcoRI、HindIII、SacI、AccI、PstI等酶切位点，那么在设计引物时候

可以在两段引物上各加上哪个酶切位点序列 （A ）

A. BamHI、KpnI B、BamHI、HindIII C、HindIII、AccI D、HindIII、XhoI

2、以下关于力场的说法正确的是（ B）

A. CHARMm力场是一个适用于有机小分子的力场 B. CHARMm力场是一个适用于蛋白质的力场 C. 适用于蛋白质分析的力场只有AMBER力场 D. 以上说法都不正确

第十章 计算机辅助药物设计

一、 填空题

1、 虚拟筛选指的是将算机上逐一进行 对接（docking） ，然后按照一定的打分规则排序，从中筛选从潜在的药物。

2、以下缩写代表什么数据库？ ， NCI 国国家癌症研究所

3、FlexX是一个

二、 名词解释

计算机辅助药物设计，合理药物设计（rational drug design），合理药物设计（rational drug design）或基于结构的 药物设计（structure-based drug design)就是基于对疾病过程的分子病理生理学的理解，根据靶点的分子结构，并参考效应子的化学结构特征设计出针对该疾病的药物分子，从而引导设计走向合理化。由此设计出的药物往往活性强，作用专一，副作用较低，故称为合理药物设计。

合理药物设计离不开计算机，因此也可称为计算机辅助药物设计。

直接药物设计方法

，间接药物设计方法，

QSAR，3D-QSAR，虚拟筛选，模板定位法，

原子生长法:根据靶点的性质，如静电、氢键和疏水性等，逐个地增加原子，配成与受点形状和性质互补的分子 。

分子碎片法，活性类似物法（active analogue approach，AAA），Hansch法，比较分子场分析（CoMFA），DOCK

三、 问答题

1、 简述药物虚拟筛选的原理和过程。

2、 什么是分子对接，它依据的原理是什么？

3、 Spaltmann等提出判断一个基因是否适合作为抗菌靶标，其标准为什么？

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