PolyPhen-2：预测氨基酸突变对“蛋白功能“影响的利器

在基因组学和生物信息学研究中，我们常常遇到这样一个问题：某个基因出现了一个氨基酸替换（错义突变），它是否会对蛋白质的结构或功能产生实质性影响？这个问题关系到突变是否可能致病、是否具有生物学意义。PolyPhen-2正是一款被广泛使用的在线 / 本地预测工具，专门用于评估人类非同义 SNP（nsSNP）所导致的氨基酸替换是否有害。

01 使用演示

网址：

http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/

① 输入蛋白序列的fasta格式；

② 指定需要突变的残基序号（对应上面输入序列中从1开始计数的编号，不对应氨基酸在生物体中的实际编号）；

③ 需要突变的残基原有类型（单字母缩写）；

④ 需要突变的目标残基类型（单字母缩写）；

⑤ 提交表单。

点击Refresh可以更新运行状态。

点击View查看结果。

PolyPhen-2 可以综合考虑多个层面的信息来判断突变是否会破坏蛋白功能，包括：

• 序列保守性（多序列比对）：保守残基通常更关键；

• 训练模型：基于有监督学习方法（如朴素贝叶斯）对正/负例进行建模预测；

• 最终输出一个得分（通常在 0 到 1 之间），得分越高表示更可能对蛋白功能有害。

• 两种模型：HumDiv 与 HumVar。PolyPhen-2 提供两套模型以适应不同研究需求：

  HumDiv：适用于复杂疾病相关突变（较高灵敏度，对中性突变容忍度稍低）

  HumVar：更适合常染色体隐性或孟德尔遗传病突变（对致病性判定更严格）

输出结果解读：

• Score（概率）：预测替换有害性的概率

• 分类标签：例如 “Benign / Possibly Damaging / Probably Damaging”

  

  

• 额外注释：如突变所在残基的保守性、三维可视化等

  

  

建议结合以上多维度信息来判断突变的潜在危害性。

02 离线工具

下载地址：

http://genetics.bwh.harvard.edu/wiki/!pph2/_media/polyphen-2.2.3r408.tar.gz