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轉錄因子數據庫及使用方法介紹——AnimalTFDB v4.0

創新多組學技術服務

2023.7.31

什么是轉錄因子：在分子生物學中，轉錄因子（英語：Transcription factor，縮寫為TF）是指能夠結合在某基因上游特異核苷酸序列上的蛋白質[1][2]；它包含一個或多個DNA結合域（DNA-binding domain， DBDs）。

轉錄因子的作用：轉錄因子一般有不同的功能區域，如DNA結合結構域與效應結構域。轉錄因子不單與基因上游的啟動子區域結合，也可以和其它轉錄因子形成轉錄因子復合體來影響基因的轉錄，可以產生很復雜而精細的影響。結合在DNA上的啟動子以及增強子之類控制轉錄的區域上，促進或者抑制DNA上的遺傳信息向RNA轉錄的過程。轉錄因子的這一機能可以單獨，或者通過與其它蛋白質形成復合體來完成。

目前已經有比較完備的數據庫用于輔助研究轉錄因子，今天跟大家介紹一個使用較為廣泛的動物轉錄因子數據庫：AnimalTFDB。

AnimalTFDB是第一個最全面的動物轉錄因子數據庫（http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB4/#/），其中包括183個動物全基因組轉錄因子 (TF) 和轉錄輔助因子（transcription cofactors）的分類和注釋。

從2011年發布至2022年更新至v4.0，期間一直持續更新。在最新版本v4.0中，有27萬個 TF 并根據 DNA 結合域（DBD）分為73個家族和6個類別。同時還有15萬個轉錄輔助因子，分為82個家族和6個類別。

圖1 AnimalTFDB簡介及其工作流

如何通過AnimalTFDB進行轉錄因子相關分析：

Family

（http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB4/#/Family）

以類別和家族對轉錄因子/轉錄輔助因子進行分類（圖2），可以查看特定家族的轉錄因子信息；介紹了各個轉錄家族的詳細信息，文獻來源及在各物種中的分布情況（圖3）。

圖2 Family界面

圖3 TF family: AP-2 界面

（http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB4/#/Search）

首頁上的搜索框及上方導航欄中的Search按鈕都可以使用Ensembl ID、Entrez ID或Gene Symbol等進行檢索；此外搜索界面可以根據mRNA/protein表達水平（僅包含人，收錄了TCGA, GTEX，EBI Cellline數據庫的信息）進行檢索（圖4）。

圖4 高級搜索界面

轉錄因子預測

（http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB4/#/TF_Predict）

Predict TF：可以對蛋白序列進行轉錄因子預測，在Input中輸入fasta格式的蛋白序列即可預測（圖5）；最多可同時輸入1000個蛋白序列進行預測；

圖5 Predict TF界面（*雖然該界面上標注為至多10000個蛋白序列，實際上只允許1000個蛋白序列同時預測）

轉錄因子結合位點預測

（http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB4/#/TFBS_Predict）

基于核酸序列預測可結合的轉錄因子及位點；整合了TRANSFAC，JASPAR，HOCOMOCO，CIS-BP和hTFtarget數據庫的TF motif矩陣，用MEME (http://meme-suite.org/index.html)進行TF預測（圖6）。

圖6 Predict TFBS，輸入fasta格式核酸序列預測可結合的TF，結果可以導出

Blast

（http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB4/#/Blast）

可使用蛋白/核酸序列在數據庫中搜索轉錄因子，來找到其同源基因和研究不多的轉錄因子的功能（圖7）；

可以選擇所有物種或特定物種的蛋白序列作為BLAST的比對數據庫。

圖7 Blast比對

AnimalTFDB v4.0數據庫結合歐易轉錄組分析結果使用：對于該網站包含的物種（可通過首頁的TF species下載檢索），可以基于我們常規分析結果中的基因id/序列在線預測/檢索該基因的TF和TFBS，之后通過歐易云平臺中的網絡圖交互工具（https://cloud.oebiotech.cn/task/detail/interactive_network/）構建gene和TF之間的調控網絡。

以上就是AnimalTFDB v4.0數據庫的介紹以及相關使用方法，后續我們會再對植物相關的TF數據庫PlantTFDB（http://planttfdb.gao-lab.org/）進行介紹，敬請期待~

參考文獻：

[1]. Latchman DS. Transcription factors: an overview. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. December 1997, 29 (12): 305-12.

[2]. Karin M. Too many transcription factors: positive and negative interactions. The New Biologist. February 1990, 2 (2): 126-31.

上海歐易生物醫學科技有限公司（簡稱：“歐易生物”），成立于2009年，經過十多年穩健發展，已經成長為擁有“晶準生物”“鹿明生物”“青島歐易”三家全資子公司，近600名員工的生物科技領域集團型企業。

歐易生物始終秉持著“硬數據 · 好服務”的理念服務于大眾。為大生命科學、大健康相關研究領域，以及醫藥、食品及日化企業的客戶，提供從基礎研究到藥物靶點發現、藥理藥效及安全性評價、疾病分子標志物篩選、致病菌及耐藥菌溯源等相關技術服務，全力加速客戶研究與開發進程，提升客戶研究與開發價值。