用途
该技能面向蛋白质翻译后修饰(PTM)分析,涵盖磷酸化、泛素化、乙酰化、糖基化和甲基化等修饰类型。它通过整合多个数据库,回答某个蛋白上存在哪些 PTM 位点、由哪些酶催化、可能导致哪些功能后果,以及这些修饰如何影响蛋白相互作用。
主要能力
- PTM 位点与酶注释:以 iPTMnet 为主(返回位点、残基、修饰类型、酶和证据),结合 ProtVar 提供功能背景,UniProt 提供基线注释,STRING 提供相互作用,ELM 提供线性基序,MassIVE/ProteomeXchange 提供实验数据。
- 蛋白变体(proteoform)分析:通过 iPTMnet 获取不同 PTM 组合;当结果超过 20 条时,建议聚焦具有功能或疾病注释的条目。
- PTM 依赖性相互作用:查询相互作用蛋白、PTM 位点及其效应(enables/disrupts),并用 STRING 补充一般性相互作用。
- 功能背景分析:通过 ProtVar 在关键位点获取结构域、活性位点、结合位点和保守性信息,并给出分级依据。
- 线性基序分析:通过 ELM 获取 MOD(修饰位点)和 DEG(降解信号)等基序实例,并与第一步的 PTM 位点交叉比对。
- EBI Proteins 交叉验证:提供 11 个以 UniProt 登录号为键的工具,覆盖突变发生(mutagenesis)、质谱 PTM、抗原性预测、基因组坐标映射、MS 肽段证据、HPP 肽段证据、结构域与位点、分子加工、结构特征、表位(IEDB 来源)以及变异查询(含 dbSNP、HGVS 反向查找)。
- 证据分级:T1 为在已验证活性/结合位点且具功能数据的 PTM;T2 为位于结构化结构域且有 ProtVar 注释的 PTM;T3 仅为相关性数据(如质谱检测);T4 为预测且无实验验证。
使用方式
工作流分阶段进行:Phase 0 通过 UniProt 登录号消歧;Phase 1 使用 iPTMnet_get_ptm_sites 获取 PTM 位点清单;Phase 2 使用 iPTMnet_get_proteoforms 分析蛋白变体;Phase 3 使用 iPTMnet_get_ptm_ppi 分析 PTM 依赖性相互作用;Phase 4 使用 ProtVar_get_function 获取功能背景;Phase 4b 使用 ELM_get_instances 分析线性基序;Phase 4c 使用 MassIVE/ProteomeXchange 获取实验数据;Phase 5 进行综合与报告。
参数要点:iPTMnet 与 ELM 工具为 SOAP 风格,第一个参数必须是 operation;EBI Proteins 工具直接接受 accession、dbsnp_id 或 hgvs 字符串,无需 operation 包装。
当分析需要计算(统计、数据处理、打分、富集)时,应通过 Bash 编写并运行 Python 代码(pandas、scipy、statsmodels、matplotlib),用 ToolUniverse 工具获取数据后实际执行分析并报告结果,而非仅描述步骤。查询以英文优先。
适用场景
适用于需要从蛋白层面整合 PTM 位点、酶、功能后果、相互作用和实验证据的研究型任务,例如评估某个磷酸化位点的功能意义、分析蛋白变体组合、或为后续抗体/免疫分析设计提供抗原性与表位信息。
限制
- iPTMnet 的 REST API 自 2026-09-20 起对每个请求返回 HTTP 503(网站仍可用),因此所有 iPTMnet_* 调用当前会返回该错误。遇到 503 时应使用后备方案:UniProt_get_ptm_processing_by_accession 获取修饰残基(含已审编的修饰酶)、OmniPath_get_enzyme_substrate 获取酶-底物配对与残基及修饰类型、EBIProteins_get_proteomics_ptm 获取质谱证据。iPTMnet 的蛋白变体和 PTM 依赖性相互作用数据没有替代来源,报告中应如实说明这一缺口而非填补。
- iPTMnet 偏向研究充分的蛋白;蛋白变体数据仅覆盖已观察到的组合;PTM-PPI 仅含 PTM 特异性证据,更多相互作用存在于 STRING 中。
- EBIProteins_get_proteomics_ptm、_get_proteomics_peptides 和 _get_hpp_peptides 属于质谱检测证据,不代表已审编的 PTM 生物学;命中仅意味着“被质谱观察到”,而非“已知具有功能”。
- EBIProteins_get_rna_editing 目前不可用:对 P42262 和 P28335 两个官方示例登录号均直接返回 HTTP 404,疑似 EBI 已弃用该端点,不应依赖;使用前需先用直接调用重新验证,否则不得声称该工具的 RNA 编辑结果可用。
- 变异查询工具每次可能返回多个 UniProt 条目(异构体、共享该位置的旁系同源蛋白),应检查 total_entries/total_variants 并说明具体条目/异构体,不能假定第一条就是规范条目。
- PTM 具有上下文依赖性:同一磷酸化位点可能因激酶和效应物不同而激活或抑制,因此需始终确认由哪种酶催化、产生何种功能后果以及在何种细胞背景下发生。
其他事实
- 若用户直接提供 UniProt 登录号则直接使用;若 iPTMnet 不可用,可用 UniProt_search 以 gene_exact 与 reviewed 条件查询登录号,并选择人类条目。
- 单类别快捷工具 EBIProteins_get_domains_sites、_get_molecule_processing、_get_structural_features 与 EBIProteins_get_features 对应类别返回相同数据,仅在字段命名上有细微差异。