AnimalTFDB：动物转录因子注释和预测tool

AnimalTFDB是一个全面的数据库，有经过鉴定、分类和注释的97个物种全基因组水平的125,135个TF基因和80,060个转录辅因子基因，由华中科技大学郭安源教授团队建立并维护。数据库根据转录因子DNA结合结构域（DBD），将TF进一步分为73个家族，根据TF辅助因子功能分为83个家族和6类。还提供多种搜索浏览方式（Famliy、Species或自定义搜索）、2个在线预测工具Predict TF和Predict TFBS（分别可以批量预测转录因子和预测DNA序列上的转录因子结合位点）、Blast工具和数据下载功能。

AnimalTFDB

http://bioinfo.life.hust.edu.cn/HumanTFDB/#!/

首页上，我们可以看到整理好的TF和TF辅因子家族的分组和数量情况，以及右上方的Human TFDB，我们可以从这里进入找寻关于人类的转录组信息数据。接下来从六个方面进行介绍AnimalTFDB。

1 浏览

01 按family浏览

数据库将TF分为73个家族，将TF辅助因子分为83个家族。AnimalTFDB 将动物转录因子分为六大类（具体为Basic Domain Group、Zinc-Coordinating Group、Beta-Scaffold Factors、Helix-turn-helix、Other Alpha-Helix Group和Unclassified Structure），动物转录辅助因子也分为六大类（具体为Co-activator/repressors、Chromatin Remodeling Factors、General Cofactors、Histone-modifying Enzymes、Cell Cycle和Other Cofactors）。

点击AP-2，可看到TF Family: AP-2 (471 TFs)的相关信息：

紧接着可以点击Ailuropoda_melanoleuca看看（下方第一个数据）可以看到相关注释：

激活蛋白2（AP-2）转录因子构成与DNA共有序列GCCNNNGGC结合并刺激靶基因转录的紧密相关且进化保守的蛋白家族[ PMID：2010091，PMID：1998122 ]。在哺乳动物中已经鉴定出四种不同的AP-2亚型，称为AP-2α，β，γ和δ。每个家庭成员都有一个共同的结构，在N端区域具有一个脯氨酸/富含谷氨酰胺的结构域，负责转录激活[ PMID：2010091 ]，在C端区域具有一个螺旋-跨-螺旋结构域，介导二聚化和位点特异性DNA结合。还可以点击 Multi-alignment、WebLogo of Multi-alignment查看多重对比和多重对齐WebLogo。

总的来说，提供注释信息内容构成，如下图所示：

一起来看看：

点击Entrez ID,会看到转录因子AP-2 beta 的基因组背景、转录本和产物以及序列信息如下：

点击Ensembl ID 可以看到基因相关信息：

①基因卡

这里有关于基因的一系列基本信息，包括但不限于编号、符号、基因类型以及笔录ID 的长度和蛋白质编号。

②基因模型

③蛋白质功能域

④基因本体论

⑤TF相关的GWAS表型

⑥TFBS（TF结合位点）

⑦表型

⑧PPI-蛋白质-蛋白质相互作用

⑨注释

⑩Ortholg

⑪表达

TF mRNA expression in TCGA cancer types：

Gene expression in cell lines：

Gene expression in normal tissues:

Gene expression in normal tissue and celllines obtained from Bgee database：

TF protein expression obtained form Human Protein Map:

02 按物种浏览

在AnimalTFDB数据库中，参考集合数据库将所有97种分为12类。我们可以通过单击物种的徽标来浏览数据库，物种->家族->家族基因列表->单基因注释适用于这种浏览方式。家族基因列表页面还显示了DBD的多重序列比对，这些TF的多重比对的weblogo图以及该TF家族的简要介绍和参考，和按家族提供的内容是一样的，不同在于分组依据。

2 搜索

在导航栏上，我们可以快速找到Ensembl基因ID，Entrez基因ID或基因符号的搜索框。

高级搜索页面提供了多种搜索数据库的方式。我们可以通过不同的基本信息（多个基因ID，基因符号，别名和全名），注释信息（蛋白质-蛋白质相互作用，基因本体论，途径，直系同源物和旁系同源物），TF的mRNA或蛋白质表达进行搜索。对于表达搜索，可以选择特定物种，组织类型，细胞系，发育阶段和癌症以及基因表达水平的最低阈值来筛选搜索结果，非常强大。

以Search by basic information，Ensembl Gene ID 的ENSG00000072364进行搜索，结果如下:

点击ENSG00000072364，可以看到如下及Gene Card、Gene Model、Protein Functional Domain、Gene Ontology、TF related GWAS phenotype、Phenotype、PPI-Protein-Protein Interaction、Paralog、Ortholg、Expression于一页的内容信息，下图展示前三部分：

3 TF预测

转录因子（TFs）是通过与特定DNA序列结合来激活或抑制基因表达的关键调控因子。每个TF具有至少一个在进化中保守的DNA结合结构域（DBD）。为了帮助用户从自己的蛋白质序列中识别TF，网站设置了TF预测服务器。预测方法和TF族分配规则可以在预测和TF族分配规则页面中找到。目前，用户可以一次上传多达1000个蛋白质序列，并在几分钟内获得结果。在预测结果中，将提供TF族，比对e值和详细的比对信息。

PS：要以FASTA 格式输入蛋白质序列（少于1000个蛋白质序列）。

左边输入序列，右边展示预测结果，详细内容如下：

4 TF结合位点预测

为了帮助用户从自己的核苷酸序列中识别TF靶标，网站在当前版本中添加了TFBS预测服务器。预测依据是从TRANSFAC，JASPAR，HOCOMOCO和hTFtarget数据库中收集了TF基序矩阵。使用MEME Suite（http://meme-suite.org/index.html）的图案检测功能，使用这些矩阵扫描人类的比对序列以预测TF目标。在预测结果中，将显示TF结合位点序列，得分，P值，Q值和详细的比对信息。此外，可以通过过滤器栏显示特定的TF结果，预测结果可以免费下载。

5 Blast

这里可以帮助我们找到同源基因并探索研究欠缺的TF的功能，BLAST工具可以搜索数据库中具有蛋白质或DNA序列的TF和转录辅因子。也可以选择所有物种或一个特定物种的蛋白质序列作为BLAST数据库，可以选择特定的e值。下图是示例序号的结果：

最后，TFs的基因列表，每种物种的转录辅因子可以从下载页面下载，包括：Human TF list、Human TF protein sequence、Human TF Cofactor list、Human TF Cofactor_protein sequence。同时人类转录因子使用的广泛需求，作者在新版AnimalTFDB数据库中单独设计了一个人类TF数据库网络界面，在导航模块可以找到入口，使用的时候别忘记了呀。

References

AnimalTFDB 3.0: a comprehensive resource for annotation and prediction of animal transcription factors. Hui Hu$, Ya-Ru Miao$, Long-Hao Jia, Qing-Yang Yu, Qiong Zhang and An-Yuan Guo*. Nucl. Acids Res. (11 September 2018).