在生物医药研究领域,蛋白质(包括抗体、多肽等)的性质计算是理解生命机制、分离、纯化、鉴定、生产蛋白以及开发蛋白新药的重要研究手段,然而,许多相关功能分散在不同软件中,使用起来不够便捷,部分电子实验记录本(ELN)尝试将这类计算功能集成于一体,以下以其中一种为例,介绍其常见的抗体与蛋白质信息计算功能。
主要功能概览
蛋白质生化特性计算
蛋白质序列简写转换
蛋白质序列比对
抗体蛋白序列编号
抗体互补决定区注释
氨基酸组成分析
疏水性分析
1. 蛋白质生化特性计算
可对蛋白质进行多项生化参数分析,包括分子量、等电点、不稳定系数、消光系数等。

2. 蛋白质序列简写转换
支持将任意一段氨基酸序列在单字母与三字母简写之间相互转换,减少手动转换可能带来的错误。


3. 蛋白质序列比对
支持本地双序列比对和在线BLAST工具,可用于比对不同抗体或蛋白序列之间的相似性与差异性。比对结果中的差异部分通常以红色高亮显示。


4. 抗体蛋白序列编号
抗体氨基酸序列的编号与分类可通过系统内置的智能编号功能完成,输出结果较为直观。

5. 抗体互补决定区注释
针对抗体研究中的互补决定区(CDR),系统可提供注释功能。以IMGT规则为例,红色通常表示可变氨基酸(CDR核心区域),蓝色表示框架区,绿色表示高度保守的氨基酸。

6. 氨基酸组成分析
可分析蛋白质中各类氨基酸的组成情况,为蛋白质工程和抗体工程提供基础数据支持。

7. 疏水性分析
可对蛋白质序列进行疏水性分析,输出各氨基酸残基的疏水性值。正数越大表示疏水性越强,负数绝对值越大表示亲水性越强,甘氨酸疏水性值为0。

功能应用场景
蛋白质的分子量计算可用于定量检测、纯化、质谱组学分析及结构分析。氨基酸组成分析可用于结构域、作用域、进化和活性中心研究及相关改造。等电点计算可用于蛋白分离、纯化、结晶、结构解析及药用蛋白的溶解度、稳定性和制剂研究。不稳定系数可用于溶解度、聚集度、活性、结合能力、蛋白工程材料及疾病机制研究。消光系数可用于蛋白质定量、纯化监测、配体研究及结构与稳定性分析。序列比对和BLAST可应用于生物信息学、鉴定、进化分类、功能预测及蛋白质工程改造。抗体序列编号与CDR注释可应用于抗体-抗原作用机制、疫苗、诊断试剂及抗体药物的特异性和亲和力研究。
除上述功能外,部分电子实验记录本还集成了引物设计、质粒构建、IC50/EC50计算、DOE等功能,并在化学与材料方向支持结构式绘制、搜索、AI图像识别、工艺投料计算、IUPAC命名等。这些功能的集成使得同一套系统可同时适用于化学、材料和生物实验室的日常使用。