跨膜区即蛋白质序列中跨越细胞膜的区域,通常为α-螺旋结构,约20个氨基酸残基,构成跨膜区蛋白的氨基酸大部分是疏水性氨基酸(V、I、L、M、F、W、C)。编写Python程序,基于蛋白质局部片段中疏水性氨基酸的比例高低,从命令行接受文件名和阈值作为参数,预测膜蛋白的跨膜区,输出为FASTA格式,其中跨膜区氨基酸用大写表示,其他区域用小写表示。应下载一些膜蛋白的氨基酸序列(FASTA格式),进行预测结果的测试。
时间: 2023-06-09 14:04:39 浏览: 299
通过嵌入和深度学习表示实现准确的蛋白质结构预测_python_Jupyter _代码_下载
好的,根据您的要求,我会回答您的问题并编写Python程序来预测膜蛋白的跨膜区。
首先回答您的问题:跨膜区是指蛋白质序列中跨越细胞膜的区域,通常由α-螺旋结构组成,其中绝大部分氨基酸是疏水性氨基酸,如V、I、L、M、F、W、C等。这些疏水性氨基酸有利于跨越细胞膜。
接下来我会编写Python程序,实现从命令行接收文件名和阈值作为参数,基于疏水性氨基酸的比例高低来预测膜蛋白的跨膜区,并将输出格式为FASTA格式。
```python
import sys
# 获取输入的文件名和阈值
filename = sys.argv[1]
threshold = float(sys.argv[2])
# 打开文件,读取蛋白质序列
with open(filename, 'r') as f:
protein = ''.join([line.strip() for line in f.readlines()[1:]])
# 判断每个氨基酸是不是疏水性氨基酸
hydrophobic_aa = set(['V', 'I', 'L', 'M', 'F', 'W', 'C'])
is_hydrophobic = [aa in hydrophobic_aa for aa in protein]
length = len(is_hydrophobic)
# 统计连续的疏水性氨基酸的长度
current_count = 0
hydrophobic_count = []
for i in range(length):
if is_hydrophobic[i]:
current_count += 1
else:
if current_count > 0:
hydrophobic_count.append(current_count)
current_count = 0
if current_count > 0:
hydrophobic_count.append(current_count)
# 根据阈值判断每一段是否为跨膜区
is_transmembrane = []
for count in hydrophobic_count:
if count / length >= threshold:
is_transmembrane += [True] * count
else:
is_transmembrane += [False] * count
# 输出FASTA格式
print('>predicted')
for i in range(length):
if is_transmembrane[i]:
print(protein[i].upper(), end='')
else:
print(protein[i].lower(), end='')
if i % 60 == 59:
print('')
print('')
```
这个程序首先获取输入的文件名和阈值,然后打开文件,将蛋白质序列读入并判断每个氨基酸是否为疏水性氨基酸。接下来统计连续的疏水性氨基酸的长度,并根据阈值判断每一段是否为跨膜区。最后将预测结果输出为FASTA格式。
您需要将这个程序保存为一个Python文件,然后在命令行中输入以下命令来运行程序,其中filename是蛋白质序列文件的路径,threshold是阈值。
```
python predict_transmembrane.py filename threshold
```
您需要下载一些膜蛋白的氨基酸序列(FASTA格式),进行预测结果的测试。
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