denovo測(cè)序技術(shù)揭秘：解析未知肽段結(jié)構(gòu)與功能

"De novo" 測(cè)序技術(shù)是生物信息學(xué)中的一種技術(shù)，主要用于確定新的或未知的蛋白質(zhì)或肽段的氨基酸序列。與重復(fù)測(cè)序相比，這項(xiàng)技術(shù)特別關(guān)注那些尚未被鑒定或者在已有數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的蛋白質(zhì)或肽段。

一、 為什么需要De novo測(cè)序？

盡管存在大量的已知蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)，但仍然有大量的蛋白質(zhì)和肽段的序列和功能尚未被發(fā)現(xiàn)。De novo測(cè)序可以幫助研究人員揭示這些尚未鑒定的蛋白質(zhì)或肽段的氨基酸序列。

二、如何進(jìn)行De novo測(cè)序？

De novo測(cè)序主要依賴質(zhì)譜技術(shù)，特別是串聯(lián)質(zhì)譜 (Tandem Mass Spectrometry, MS/MS)。在該技術(shù)中，肽段被電離并進(jìn)入質(zhì)譜儀，在那里它們被進(jìn)一步分裂成較小的碎片。這些碎片的質(zhì)量被測(cè)量并用于推斷原始肽段的氨基酸序列。

三、解析未知肽段的結(jié)構(gòu)與功能：

1、結(jié)構(gòu)解析:

通過(guò)De novo測(cè)序得到的氨基酸序列可以被用于預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)代的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)算法，如AlphaFold，已經(jīng)可以基于氨基酸序列準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。

2、功能解析:

一旦得到了肽段或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，研究人員可以進(jìn)一步進(jìn)行功能實(shí)驗(yàn)，如結(jié)合實(shí)驗(yàn)、酶活性測(cè)定等，來(lái)確定其生物學(xué)功能。此外，通過(guò)與已知蛋白質(zhì)或功能域的比較，也可以推測(cè)其功能。

圖1

四、De novo測(cè)序的挑戰(zhàn)：

1、碎片解析的復(fù)雜性:

根據(jù)碎片的質(zhì)量推斷原始肽段的序列是復(fù)雜的，并且可能會(huì)有多種可能的序列。

2、長(zhǎng)肽段的測(cè)序難度:

長(zhǎng)肽段可能會(huì)產(chǎn)生大量的碎片，這使得序列推斷更加困難。

3、數(shù)據(jù)量大:

De novo測(cè)序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量通常很大，需要強(qiáng)大的計(jì)算能力和專業(yè)的軟件來(lái)分析。