HMM Logos for visualization of protein families

doi:10.1186/1471-2105-5-7

比较研究

.2004年1月21:5:7。

doi:10.1186/1471-2105-5-7。

用于蛋白质家族可视化的HMM徽标

本杰明·舒斯特·布克勒¹, 约格·舒尔茨, 斯文·拉赫曼

附属公司

PMID： 14736340
预防性维修识别码： PMC341448型
内政部： 10.1186/1471-2105-5-7

比较研究

用于蛋白质家族可视化的HMM徽标

本杰明·舒斯特·布克勒等。 BMC生物信息学. 2004.

.2004年1月21:5:7。

doi:10.1186/1471-2105-5-7。

作者

本杰明·舒斯特·布克勒¹, 约格·舒尔茨, 斯文·拉赫曼

附属

¹德国柏林弗雷大学数学与计算机科学系。bendaboots@gmx.de

PMID： 14736340
预防性维修识别码： PMC341448型
内政部： 10.1186/1471-2105-5-7

摘要

背景：剖面隐马尔可夫模型（pHMM）是蛋白质家族研究中广泛使用的工具。然而，到目前为止，还没有一种方法能够以直观易懂的方式将其所有中心方面图形化。

结果：我们提出了一种结合pHMM的发射和跃迁概率的可视化方法，从而扩展了Schneider和Stephens介绍的序列标识。对于pHMM的每个发射状态，我们显示一堆字母。堆叠高度由位置的字母发射频率与背景频率的偏差决定。堆栈宽度可视化了到达状态的概率（命中概率）和状态在模型传递期间发出的预期字母数（状态的预期贡献）。可以在马克斯·普朗克分子遗传学研究所的Logos web服务器上找到一个提供HMM Logos在线创建和相应源代码的web界面http://logos.molgen.mpg.de。

结论：我们证明HMM Logos对生物学家来说是一个有用的工具：我们使用它们来强调GTPase的两个同源亚科Rab和Ras之间的差异，并且我们表明它们能够指示Ras的结构元素。

PubMed免责声明

数字

图1
长度为3的剖面HMM模型。由实心箭头标记的过渡构成HMMER[12]使用的Plan7模型。在SAM模型[5]中，另外D类→我和我→D类可以进行转换（虚线箭头）。

图2
Pfam-pkinase型号的部分标志（位置172-209）。在典型家庭成员中，具有窄匹配状态堆栈的职位可能会被删除。红色阴影（深色+浅色）堆栈的总宽度显示了预期的插入字母数。堆栈宽度的左侧深色部分表示至少插入一个字母的概率。通过比较I来说明差异₁₇₃和我一起₁₇₆：两种状态的预期贡献大致相同，但I的命中概率₁₇₆更高。对于所有显示的示例，插入堆栈高度为零，因为发射概率对应于背景频率。

图3
SMART中小GTPases Ras和Rab HMM Logos的比较[3]。Ras标志基于35个序列的对齐；48个序列上的Rab标志。两个徽标的整个垂直轴的高度均为5位。子家族特定位点RabF2至RabF5[13]用箭头表示。

图4
将结构元素映射到Ras家族HMM徽标的一个区域。通过将p21ras的序列（其结构已解决）与ras家族pHMM对齐来获得映射。在徽标下方，插入区域用垂直箭头突出显示，p21 ras的二级结构也显示出来（alpha螺旋：桶；beta表：水平箭头）。

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[1] Eddy SR.概述隐马尔可夫模型。生物信息学。1998;14:755–63. doi:10.1093/bioinformatics/14.9.755。-内政部-公共医学

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[10] 加州大学圣克鲁斯分校巴斯金工程学院；SAM序列比对和建模软件系统。技术报告UCSC-CRL-99-11，为SAM 3.4版更新。

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