氨基酸的疏水性（Hydrophobicity）反映蛋白质的折叠情况，在潜在的跨膜区域会出现疏水区，并且在保持蛋白质的三级结构上（比如维持生物膜的结构）起重要作用。蛋白的亲疏水性（Hydropathicity/ Hydrophobicity）图谱可为蛋白跨膜区域的鉴定提供参考。下面为大家介绍一个绘制蛋白亲疏水性图谱的在线工具：ProtScale。

网址：

https://web.expasy.org/protscale/

序列输入

它的首页是这样子的：

接下来，以AQP1蛋白序列为例看下如何用它分析蛋白的疏水性，只需要提供UniProt的登录号或序列ID即可，可直接点页面中的链接到Uniport数据库查找，如下图。关于Uniprot的使用方法可参考《听说画好看的进化树需要知道这2个数据库》一文，当然你也可以直接把蛋白序列粘贴到序列框中。

参数设置

Amino acid scale选择默认的Hphob. / Kyte & Doolittle，滑窗大小为9，线性加权模型，如下图。

ProtScale可计算和展示所选蛋白的50多种氨基酸标度（Amino acid scale）的图谱，氨基酸标度是给每种氨基酸指定的数值，比如Molecular weight（分子质量）、Number of codon（密码子数）、Bulkiness（膨胀度）等等。最常用的标度是疏水性标度，主要来源于多肽在非极性和极性溶剂中的分配实验数据。

如果你对所选标度感兴趣可点击标度名称可进入详情页面，查看具体的氨基酸的标度数值和参考文献，如下图，这里正值的氨基酸具有更大的疏水性，负值越小的氨基酸则更加亲水。

点击Submit按钮后，会给出蛋白的结构注释信息，你可通过单击蓝色数字选择分析区域，如下图。

若不选则默认是对整个序列进行分析，当然你也可以自定义区域，因为滑窗的大小为9个氨基酸，下图输入的16-124，而点SUBMIT得到是20-120这个区域的结果。

结果分析

在结果页面首先给出蛋白序列信息和所选区域的氨基酸序列长度、滑窗的大小等，如下。

下面是最终的结果，图形的高峰值（正值）的区域表示疏水的区域，而负值的“低谷”区域是亲水区域。你可点下面的链接下载gif和PDF（会自动转换）图片和作图数据。

数据的保存方法是在相应网页（如下图）右键，另存为txt文件。

这里的数据是用空格分隔的，可用文本编辑期的查找替换功能将空格替换为制表符“t”，这样就可以直接粘贴到Orgin或Excel中自定义作图了，注意，结果中minimal版的数据更方便于作图。

下图是对整个蛋白序列进行分析，滑窗大小分别选9和19的分析结果。对导出的数据用Origin作图更好看一点，滑窗选择19时杂峰较少，可明显看出整个序列有6个高峰（疏水区）。

为了进一步确认更精确的区域，你也可以结合TMHMM 对跨膜区域的预测结果进行分析，一般来说，蛋白的跨膜区域为疏水区，而膜外的部分为亲水区。TMHMM的使用教程参见《如何预测蛋白的跨膜螺旋？》一文，为了便于比较预测的结果这里用Origin的“堆叠”图展示，如下图，表明TMHMM和ProtScale的预测结果非常一致。

参考文献

Kyte J,Doolittle R F. A simple method for displaying the hydropathic character of aprotein.[J]. Journal of Molecular Biology, 1982, 157(1):105-132.

http://blanco.biomol.uci.edu/hydrophobicity_scales.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrophobicity_scales