"De novo"（從頭）測序是用于確定新的或未知的蛋白質或肽段的氨基酸序列的技術。這種方法特別適用于那些在現有數據庫中沒有的蛋白質或肽段。以下是關于"De novo"測序如何用于解析蛋白質結構與功能的概述：

圖1

一、De novo測序的基礎

De novo測序主要依賴于質譜技術，尤其是串聯質譜（Tandem Mass Spectrometry, MS/MS）。在該技術中，肽段首先被電離，然后在質譜儀中進一步分裂為更小的碎片。這些碎片的質量隨后被測量，用于推斷原始肽段的氨基酸序列。

二、解析蛋白質結構

1.氨基酸序列:

一旦確定了蛋白質或肽段的氨基酸序列，該信息就可以用于預測蛋白質的三維結構。現代的計算方法和算法，例如AlphaFold，可以基于氨基酸序列進行這樣的預測。

2.模擬和對接:

知道蛋白質的結構之后，可以使用分子模擬技術來模擬蛋白質的動態行為，或者進行分子對接實驗，以研究蛋白質與其他分子（如配體或其他蛋白質）之間的相互作用。

三、功能解析

1.同源性搜索:

通過與已知蛋白質比較其序列，可以對未知蛋白質的功能進行預測。如果新的蛋白質序列與已知功能的蛋白質高度相似，那么可以推斷出它們可能具有類似的功能。

2.功能實驗:

實驗方法，如基因敲除、過表達或結合實驗，可以進一步用來確定蛋白質的確切功能。

3.結構域分析:

識別蛋白質中的結構域有助于預測其功能，因為許多結構域與特定的生物功能相關聯。

四、優點和挑戰

1.優點:

De novo測序允許研究人員獲得那些尚未被鑒定或在數據庫中不存在的蛋白質的完整氨基酸序列。

2.挑戰:

由于碎片解析的復雜性和可能的多種序列排列，從碎片質譜中推斷原始肽段的序列是具有挑戰性的。

De novo測序為蛋白質的結構和功能解析提供了強大的工具，尤其是當目標蛋白質的信息在現有的數據庫中不存在時。