解锁蛋白质的秘密：蛋白信息查询工具与使用指南

在生物医学研究的广阔领域中，蛋白质扮演着至关重要的角色。它们不仅是细胞的主要构成成分，还参与了几乎所有的生物化学过程。了解蛋白质的结构、功能及其相互作用对于疾病机理的解析、药物靶点的发现以及生物技术的应用至关重要。本文将为您介绍一系列蛋白信息查询工具，并提供详尽的使用指南，帮助您轻松解锁蛋白质的深层信息。

市面上存在多种蛋白信息查询工具，它们各有千秋，服务于不同的研究需求。以下是几个广泛使用的数据库：

1、UniProt：查询蛋白定位、修饰、分子量等基本信息，查询蛋白序列，查找同源性高的蛋白；

2、The Human Protein Atlas：查询蛋白的定位、基本信息，查询蛋白在人细胞、正常组织和癌变组织中的表达情况；

3、The human immune system：提供了人体内所有免疫细胞之间对话的第一张图谱。

UniProt数据库

蛋白组学常用数据库UniProt（全称UniProt Protein Resource），建立于1986年，由Swiss-Protein、TrEMBL、PIR-PSD三大蛋白质数据库联合成立的，其信息量丰富、资源广泛，是目前公认的首选免费蛋白质数据库。

那么如何利用如此强大的工具查询我们的蛋白质信息呢？

1、在浏览器中输入https://www.uniprot.org/打开UniProt页面，在顶部搜索栏中输入蛋白质名称或编号，根据需要选择数据库和高级筛选后，点击search即可进入搜索结果页面。

2、以鼠源CD8蛋白为例，进入蛋白详细信息界面后，可以首先看到CD8蛋白的[Function]即功能介绍，该板块总结了CD8蛋白的基本功能和主要参与的生物学过程。

3、之后是[Names&Taxonomy]即名称与分类板块，这里介绍了CD8蛋白的命名和来源种属、NCBI分类编号、分离族谱、种属详细信息、蛋白组学信息等。

4、接下来的几个板块和我们的蛋白实验息息相关，包括[Subcellular location]亚细胞定位、[PTM/Processing]翻译后修饰、[Expression]表达情况、[Interaction]蛋白相互作用等。

在这几个板块中我们可以找到蛋白质或基因在细胞/组织中的表达情况，蛋白质在亚细胞结构中的定位，蛋白质的翻译后修饰有哪些，CD8与哪些蛋白有相互作用等信息。

例如CD8主要表达在胸腺和其他17种细胞类型或组织，它的亚细胞定位为细胞膜，所以在做IHC或IF时我们应该知道CD8阳性信号的正确位置了。

CD8的翻译后修饰包括糖基化、二硫键等，其修饰位点也可从下图板块中找到。

5、在做WB实验时我们往往会发现一些蛋白的实际检测分子量和期望分子量有一定的差异，这时我们就可以运用[Sequence]蛋白序列与翻译后修饰板块进行比对，有了这些信息我们便能轻松预测正确的WB条带位置了。

例如CD8蛋白，Mass(Da)显示其分子量约为26kDa，然而实际中PD1的WB阳性条带可能会出现在大于30kDa的位置（如下图）。造成这样差值的原因便可能为翻译后修饰如糖基化等。

The Human Protein Atlas数据库

做免疫组化(IHC)的老师注意了！接下来介绍的数据库，The Human Protein Atlas，内含近30000种人类蛋白质的组织和细胞分布信息，并提供免费查询。

瑞典Knut&Alice Wallenberg基金会利用免疫组化技术，检查每一种蛋白质在人类48种正常组织，20种肿瘤组织，47个细胞系和12种血液细胞内的分布和表达，其结果用至少576张免疫组化染色图表示，并经专业人员校对和标引，保证染色结果具有充分的代表性。

我们以表皮生长因子受体EGRF为例，查询它的表达情况：

1、浏览器中输入https://www.proteinatlas.org/进入查询页面，在搜索栏中输入目标蛋白的名称“EGRF”。进入蛋白详细页面后，可在前端找到组织特异性(Tissue specificity)，细胞特异性(Single cell type specificity)，预测定位(predicted location)，胞外定位(Extracellular location)，蛋白功能(Protein function)，蛋白参与的生物学过程(Biological process)等重要信息的简介。

2、点击上方Tissue菜单栏，可进入蛋白质组织特异性的详细信息页面。这里可以找到蛋白质在不同组织中的表达情况，如EGFR被发现在胎盘有较高的RNA与蛋白质表达水平。

点击右侧的免疫组化图片可查看各类细胞免疫组化验证结果，此图片可参考为免疫组化阳性对照图。

3、点击上方SUBCELL菜单栏，可查询蛋白在各种细胞中的表达水平，以及人类细胞系，小鼠细胞系中的定位。查看细胞定位荧光图时，可以通过点击需要显示的内容，如抗体，细胞核，微管等，选择单独显示或叠加显示荧光效果。

4、点击上方菜单栏中的pathology可进入到蛋白质的癌症相关研究，在这里可以查看不同肿瘤样品中蛋白的表达情况，该栏中数据整合了Atlas另一强大数据库，The Cancer Genome Atlas (TCGA)，可查询各类肿瘤样本免疫组化图谱等。

利用如此强大的The Human Protein Atlas数据库，我们可以轻松查询在免疫组化或肿瘤免疫实验中目标蛋白的信息，帮助我们加速试验！

The human immune system

免疫系统由特殊的细胞组成，其中一些细胞单独穿过身体，以扫描损伤或疾病的迹象。一旦这些细胞检测到威胁，它们就需要将相关信息传达给其他细胞，以产生有效的免疫反应。这种细胞间信号传导的一种方法是通过细胞表面上的蛋白质与其他细胞表面上的匹配“受体”蛋白质结合。在过去，科学家和临床医生只有一个体内所有不同类型的免疫细胞之间的受体连接不完整的地图。如果我们要开发出增强免疫系统的治疗方法，以对抗疾病，即免疫疗法，那么深入了解免疫细胞之间的相互作用，以及这种交流是如何融入整个人体的，是至关重要的。

通过下图，可以看到不同疾病对整个免疫系统的影响，并研究与免疫细胞表面不同蛋白质结合的新疗法。细胞表面蛋白比任何其他蛋白质类型更经常地作为新药的基础，因为它们可以获得药物并且对细胞接收的信号产生强大的影响。

蛋白信息查询工具是连接基础研究与应用研究的桥梁。掌握这些工具的使用，将使您在蛋白质研究的道路上更加得心应手。