PFAM数据库(蛋白质家族数据库)

PFAM数据库是一个维护蛋白质域家族的公共数据库。本文将从多个方面详细阐述PFAM数据库,并提供代码实例。

一、基本概述

PFAM数据库是一个由剑桥大学赛斯研究所维护的蛋白质域数据库。该数据库的主要目的是维护多序列比对信息,并利用这些信息来标识同源蛋白质的不同区域。

PFAM数据库分类了几千种蛋白质域家族并将这些数据以多种数据格式对外发布。作为蛋白质功能、结构和进化研究的基础数据,它的应用广泛。

二、数据下载

PFAM数据库提供了三种下载方式,分别是通过FTP方式下载,通过rsync方式下载和通过REST API方式直接获取数据。其中最常用的是通过FTP方式下载。以下是FTP下载的代码实例:

ftp ftp.ebi.ac.uk
cd pub/databases/Pfam/releases
ls
cd Pfamxx.x
get Pfam-A.full.gz
get Pfam-A.seed.gz
bye

三、数据库格式

PFAM数据库以多种格式提供数据,包括多序列比对文件、HMM(隐马尔可夫模型)文件等。以下是一个HMM文件格式的实例:

HMMER3/f [wublast 2.0] # hmmpfam - search Pfam HMMs against a sequence database
NAME  3-Oxoacyl-(Acyl-Carrier Protein) Synthase
ACC   PF00698.18
DESC  3-Oxoacyl-(Acyl-Carrier Protein) Synthase
LENG  135
ALPH  protein
RF    yes
MM    yes
CONS  yes
CS    no
MAP   yes
DATE  2019-09-11
COM   Pfam-B_21879 (release 32.0); RNaseH_archaea (CL0073)
NSEQ  2211061
EFFN  574.6936

HMM       A        B        C        D        E        F        G        H        I        J        K        L        M
         m->m     m->i     m->d     i->m     i->i     d->m     d->d
     #   ------------------------------  /  ------------------------------
     1   -4.0038  -0.0467  -4.1217  -3.3037   0.9537  -4.4713  -5.6237   0.3865  -6.6215  -2.3078  -0.3032  -1.2457  -2.6950   1.1581
     2   -3.9210  -5.0086  -3.8521  -2.2350  -1.1386  -1.6479  -1.5682  -3.5757  -5.5156  -5.9719  -5.6844  -4.2918  -5.8700  -3.6704
     3   -2.2792  -8.3786  -2.2312  -1.6528  -3.1128  -2.6306   1.0373  -6.3536  -8.9467  -8.7208 -11.2371  -4.0045  -3.2028  -6.2042
     4   -6.3076   0.1543  -4.6456  -5.1150  -4.2675  -6.3492  -7.4075  -3.9986  -8.8271  -8.7756  -8.7709  -3.7389  -6.6259  -5.8905
     #

四、搜索功能

PFAM数据库提供了很好的搜索功能。例如,用户可以搜索PFAM家族并检查每个家族的基本信息和相关的多序列比对文件。以下代码示例可以搜索”Fibronectin”家族:

http://pfam.xfam.org/family/Fibronectin

五、使用REST API获取数据

除了通过FTP下载数据外,PFAM数据库还提供了REST API来直接获取数据。以下代码示例展示如何获取特定蛋白质的PFAM匹配:

http://pfam.xfam.org/protein/A0A010PZH6

六、结论

本文详细阐述了PFAM数据库的基本信息、数据下载、数据库格式、搜索功能以及通过REST API获取数据的方法。PFAM数据库是广泛应用于蛋白质功能、结构和进化研究的基础数据,深入了解PFAM数据库对于研究蛋白质序列具有重要意义。

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风君子

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