© 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Introducció a la Bioinformàtica Bioinformàtica: la recerca biomèdica in silico.

Presentación del tema: "© 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Introducció a la Bioinformàtica Bioinformàtica: la recerca biomèdica in silico."— Transcripción de la presentación:

1 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Introducció a la Bioinformàtica Bioinformàtica: la recerca biomèdica in silico

2 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteómica

3 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteómica: Estudio de los proteomas Proteomas: Proteinas codificadas por un genoma Proteómica: Introducción 1 genoma diferentes proteomas 30.000 genes/genoma 300.000 Proteïnas/genoma 30.000 Proteïnas/celula

4 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteomas: Separacion, identificación y caraterización de las proteínas presentes en una muestra biologica Proteómica: Introducción Estado metabólico Momento del desarrollo Niveles de expresión Modificaciones postranscripcionales Localización celular Activación por señales externas

5 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Comparar proteomas distintos Identificar una proteína desconocida Identificar interacciones entre proteínas Predicción estructura secundaria Determinar presencia de motivos Predicción estructura terciaria Determinar función de la proteína Objetivos: Proteómica: Objetivos

6 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteómica: Bases de datos especificos de proteínas

7 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Prot Prim Swiss-Prot PIR Protein International Resource Proteomas Bases de secuencia de prote í nas Bancos especializados de proteínas

8 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

9 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB PIR Entrada PIR Bancos especializados de proteínas

10 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteomas: www.ebi.ac.uk/proteome Proteómica: Introducción

11 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Prot Secun Prosite (Patrones) interpro, iproclass (dominios/clasificación) Protein Data Bank PDB: Protein Data Bank (estructura) DIP (base de datos de interacciones entre proteínas) Swiss 2D-page (mapas bidimensionales) BRENDA (enzimas) PharmGKB (dianas terapeuticas) Therapeutic Target Database (dianas terapeuticas) Bases de datos especializados de prote í nas Bancos especializados de proteínas

12 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB http://us.expasy.org/prosite / Bancos especializados de proteínas

13 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB www.ebi.ac.uk/interpro Bancos especializados de proteínas

14 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

15 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB http://dip.doe-mbi.ucla.edu/dip/Search.cgi Identificar interacciones entre proteínas

16 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas http://us.expasy.org

17 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

18 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

19 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

20 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

21 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Bancos especializados de proteínas

22 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB 1-La estructura del domino globular de la histona H5 (1Hst) se ha resuelto por cristalografía. Quieres estudiar la estabilidad de la primera hélice utilizando un péptido que incluya dicha hélice, ¿cual es la secuencia de dicho péptido? 2- Quieres realizar un estudio de los niveles de histona mediante geles bidimensionales. ¿Que tejidos podrás usar como referencia de su nivel? 3- ¿Cuales de estas proteinas se pueden usar como diana terapeutica de la diabetes ( Diabetes mellitus) ? a) Acyl-CoA desaturase 1 b) 3-phosphoinositide dependent protein kinase-1 c) Endothelin receptor d) Todas ellas 4- ¿Cuáles de las anteriores coresponden a un enzima y cual es su EC- number? Exemples

23 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB 5- Estas realizando un estudio comparativo de extractos proteicos de riñón mediante geles bidimensionales entre ratas control y ratas con insuficiencia renal. Ves modificaciones en la intensidad del spot marcado con una flecha ¿de que proteína se trata? 6-busca los posibles lugares de fosforilación de la histona h10 humana por la ck2.

24 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Comparar proteomas distintos Identificar una proteína desconocida Identificar interacciones entre proteínas Predicción estructura secundaria Determinar presencia de motivos Predicción estructura terciaria Determinar función de la proteína Objetivos: Proteómica: Objetivos

25 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteómica: Comparar proteomas distintos

26 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Comparar proteomas distintos http://ural.wustl.edu/~billy/Procom/

27 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteómica: Identificación de proteínas

28 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Comparar proteomas distintos http://us.expasy.org

29 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Tecnicas experimentales: -Secuenciación de novo de péptidos -Microchips de proteínas -MALDI-TOF -geles bidimensionales combinadas con la bioinformatica Identificar una proteína desconocida

30 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

31 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificación de una proteína a partir de sus características fisicoquímicas y a partir de una digestión enzimática AnalysisWhole Protein Molecular Weight55746.95 m.w. Length501 Isoelectric Point5.40 Charge at pH 7-11.54 AnalysisWhole Protein Molecular Weight55746.95 m.w. Length501 Isoelectric Point5.40 Charge at pH 7-11.54 Identificar una proteína desconocida

32 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB N. count % by weight % by frequency Acidic (DE)5512.0610.98 Basic (KR)4210.968.38 Polar (NCQSTY)12926.1325.75 Hydrophobic (AILFWV)18035.6435.93 N. count % by weight % by frequency A Ala354.466.99 C Cys112.042.20 D Asp275.575.39 E Glu286.495.59 F Phe225.814.39 G Gly424.308.38 H His112.712.20 I Ile295.895.79 K Lys163.683.19 L Leu489.749.58 M Met143.292.79 N Asn153.072.99 P Pro284.885.59 Q Gln204.603.99 N. count % by weight % by frequency R Arg267.285.19 S Ser345.316.79 T Thr295.265.79 V Val366.407.19 W Trp103.342.00 Y Tyr205.853.99 B Asx00.000.00 Z Glx00.000.00 X Xxx00.000.00. Ter00.000.00 Identificar una proteína desconocida

33 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Hydroxylamine - 4 cuts Position LengthWeightpI1/2 life HPLC rtFragment 1667185.325.64>20h81.24MAPALHWLL...GSFVEMVDN 6710611717.189.103m85.54LRGKSGQGY...TESDKFFIN 1739810902.404.46>20h88.02GSNWEGILG...VIIVRVEIN 271242723.944.13>20h57.76GQDLKMDCK...SIVDSGTTN 29520723286.105.343m96.18LRLPKKVFE...FADDISLLK Digestión enzimática Identificar una proteína desconocida

34 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Digestión enzimática Identificar una proteína desconocida

35 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB http://us.expasy.org/tools/#proteome Identificar una proteína desconocida

36 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

37 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

38 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB MRVLLVALALLALAASATSTHTSGGCGCQPPPPVHLPPPVHLPPPVHLPP PVHLPPPVHLPPPVHLPPPVHVPPPVHLPPPPCHYPTQPPRPQPHPQPHPC PCQQPHPSPCQLQGTCGVGSTPILGQCVEFLRHQCSPTATPYCSPQCQSL RQQCCQQLRQVEPQHRYQAIFGLVLQSILQQQPQSGQVAGLLAAQIAQQ LTAMCGLQQPTPCPYAAAGGVPH Proteína problema (obtenida directamente del banco de datos) Purificada de maiz (Zea mays) Pm: ¿? pI: ¿? Composicio de aa: ¿? Masa molecular de los peptidos por digestión con tripsina: ¿? Purificada de maiz (Zea mays) Pm: ¿? pI: ¿? Composicio de aa: ¿? Masa molecular de los peptidos por digestión con tripsina: ¿? Identificar una proteína desconocida

39 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

40 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

41 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

42 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar una proteína desconocida

43 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB PROTEINA PROBLEMA: Purificada de maiz (Zea mays) Pm: 23688.6 pI: 8.40 Composicio de aa: Ala (A) 16 7.2% Arg (R) 6 2.7% Asn (N) 0 0.0% Asp (D) 0 0.0% Cys (C) 15 6.7% Gln (Q) 30 13.5% Glu (E) 2 0.9% Gly (G) 13 5.8% His (H) 16 7.2% Ile (I) 4 1.8% Leu (L) 25 11.2% Lys (K) 0 0.0% Met (M) 2 0.9% Phe (F) 2 0.9% Pro (P) 51 22.9%Ser (S) 10 4.5% Thr (T) 10 4.5% Trp (W) 0 0.0% Tyr (Y) 4 1.8% Val (V) 17 7.6% Masa molecular de los peptidos por digestión con tripsina: 305.413690.22107.41006.2892.95776.7 PROTEINA PROBLEMA: Purificada de maiz (Zea mays) Pm: 23688.6 pI: 8.40 Composicio de aa: Ala (A) 16 7.2% Arg (R) 6 2.7% Asn (N) 0 0.0% Asp (D) 0 0.0% Cys (C) 15 6.7% Gln (Q) 30 13.5% Glu (E) 2 0.9% Gly (G) 13 5.8% His (H) 16 7.2% Ile (I) 4 1.8% Leu (L) 25 11.2% Lys (K) 0 0.0% Met (M) 2 0.9% Phe (F) 2 0.9% Pro (P) 51 22.9%Ser (S) 10 4.5% Thr (T) 10 4.5% Trp (W) 0 0.0% Tyr (Y) 4 1.8% Val (V) 17 7.6% Masa molecular de los peptidos por digestión con tripsina: 305.413690.22107.41006.2892.95776.7 Identificar una proteína desconocida

44 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Proteómica: Identificación de interacciones

45 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar interacciones entre proteínas Interacciones descritas en el proteoma de levadura

46 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB http://dip.doe-mbi.ucla.edu/dip/Search.cgi Identificar interacciones entre proteínas

47 © 2006 Plataforma Bioinformàtica de la UAB Identificar interacciones entre proteínas