多房棘球绦虫钙网蛋白结构和功能的生物信息学研究

为进一步研究多房棘球绦虫的致病性、药物靶点以及疫苗诊断试剂的开发提供理论依据,应用生物信息学方法预测分析多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis,Em)钙网蛋白(Calreticulin,CRT)的结构和功能。通过基因组数据库收集数据确定Em-CRT基因和氨基酸序列;利用生物信息学软件分别对Em-CRT进行蛋白质基本性质、翻译后修饰位点、功能域、亚细胞定位、二/三级结构、亲/疏水性、抗原表位以及进化关系等进行预测和分析。结果表明:Em-CRT基因转录本长度为1 188 bp,蛋白全长为395个氨基酸残基,分子量大小约为45.44 kDa,等电点(pI)为4.47,为稳定蛋白,亲水性较高,可溶于水;具有信号肽和信号肽酶剪切位点,为膜外蛋白;Em-CRT具有N端糖基化位点,酪氨酸激酶(TK)Ⅱ磷酸化位点,cAMP和cGMP依赖蛋白激酶磷酸化位点,N端肉豆蔻酰化位点,蛋白激酶C磷酸化位点,酪氨酸激酶磷酸化位点;二级结构以无规则卷曲和α螺旋为主;Em-CRT具有良好的T,B细胞抗原表位。所以,Em-CRT对多房棘球绦虫个体发育具有重要的作用,且与多房棘球蚴感染免疫密切相关,可参与感染过程或宿主免疫应答,具有作为诊断试剂抗原分子的价值和潜在的疫苗候选分子与新的药物靶标的应用前景。     

不同丝状真菌Delta-12脱饱和酶的生物信息学比较分析

运用生物信息学方法对卷枝毛霉、稻根霉菌、高山被孢霉和米曲霉等丝状真菌的Delta-12脱饱和酶的氨基酸组成、理化性质、氨基酸保守位点、进化关系、信号肽、跨膜结构。亲水性/疏水性和二级结构等进行比较分析.结果表明:丝状真菌Detal-12脱饱和酶是一种亲水的稳定的膜结合蛋白,不具有信号肽,具有明显的疏水跨膜区域,有3个保守的His-box功能区域,二级结构主要由螺旋和不规则卷曲构成,其中螺旋占50%以上.     

鞘氨醇单胞菌中威兰胶合成关键基因welE和welC的生物信息学分析

为探究威兰胶合成途径中关键基因welE和welC的结构特性及功能,运用生物信息学手段分析了welE和welC基因的序列信息,预测了其编码蛋白的理化性质、跨膜区、信号肽、磷酸化修饰、结构域及高级结构等.研究结果表明,WelE蛋白是由234个氨基酸组成的稳定亲水性蛋白质,无跨膜结构和信号肽,存在20个磷酸化位点,含有一个BY-kinase结构域,说明WelE可能参与威兰胶的生产与转运,WelE二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构呈"圆环状";WelC蛋白是由449个氨基酸组成的不稳定亲水性跨膜蛋白质,含有2个跨膜螺旋、无信号肽,存在39个磷酸化位点,含有一个Wzz结构域,这表明WelC可能与威兰胶链长调节有关,WelC二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构呈"条状",这些结果为解析welE和welC基因的功能以及建立威兰胶代谢调控方法奠定了理论基础.     

人MRP4蛋白结构与功能预测

多药耐药相关蛋白4(multidrug resistance-associated protein 4,MRP4)是一种能够利用ATP水解产生的能量转运多种物质的六重跨膜蛋白。本研究应用Expasy、Jpred4、UniProtKB、NCBI等公共数据库和在线软件分析其理化性质、蛋白结构、结构域、亚细胞定位、互作蛋白以及功能等信息,为其在多种生理病理过程中的作用与机制研究奠定基础。MRP4蛋白含有1325个氨基酸,相对分子质量约为149526.77,理论等电点为8.41。以α-螺旋为主,占比58.42%。含有2个跨膜结构域和2个ATP结合盒以及8个保守结构域。表观遗传学修饰位点56个,其中磷酸化位点27个,泛素化位点27个,乙酰化位点2个。MRP4蛋白分布于质膜上,具有ATP酶和跨膜转运蛋白活性,参与内外源性物质运输、前列腺素分泌、纤毛组装、信号转导运输等生命过程。本研究系统性梳理并整合了MRP4蛋白结构及功能等信息,为深入研究其在机体生命活动及疾病发生中的作用与机制奠定理论依据。     

沙棘ω-6脂肪酸去饱和酶基因的分子进化

运用生物信息学分析手段和在线数据库,对沙棘ω-6脂肪酸去饱和酶基因进行综合分析。结果显示:该基因全长为1 562 bp,开放读码框为1 152 bp;编码383个氨基酸,分子量为44 010.5道尔顿;等电点为8.63,带正电荷侧链的氨基酸与带负电荷侧链的氨基酸比例为29∶34;氨基酸组成中亮氨酸占10.7%,缬氨酸占7.8%,丙氨酸占6.8%;不稳定指数为36.73,脂肪指数为89.58,总平均疏水指数为-0.016,为亲水蛋白;其二级结构以无规则卷曲与折叠为主,属膜蛋白,有3个酪氨酸激酶II磷酸化位点、2个N-肉豆蔻酰化位点、4个蛋白激酶C磷酸化位点、3个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点和1个微体C-端定位信号;该蛋白为质膜-脂肪酸去饱和酶域超家族蛋白(Membrane-FADS-like superfamily)。功能预测分析结果显示与其他物种的该去饱和酶特性相一致。     

东亚飞蝗气味结合蛋白Ⅰ的生物信息学分析

利用生物信息学方法分析了东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)OBP1的核苷酸与氨基酸序列(GenBank登录号FJ215322.1/ACI30696.1),并对其组成成分、疏水/亲水区域、信号肽、跨膜结构域、蛋白质二级结构,以及分子进化关系等进行了预测与推断.结果显示,该蛋白由148个氨基酸组成,预测相对分子质量为16 122.6,理论等电点(pI)为4.99,分子式为C696H1128N184O223S15;含有蛋白激酶C磷酸化位点和酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点等;具有标准的昆虫信息素/气味结合蛋白结构域.     

大熊猫核糖体蛋白S15A亚基基因（rps15A）的克隆及序列分析

根据已报道的部分物种的核糖体蛋白S15A亚基基因(rps15A)的相关信息设计引物, 运用RTPCR和TouchdownPCR技术, 分别克隆了大熊猫核糖体蛋白S15A亚基的cDNA和结构基因序列, 并进行测序及分析. 结果表明: 大熊猫核糖体蛋白S15A亚基基因的表达序列全长为460 bp,开放阅读框(ORF)为393 bp, 编码130个氨基酸, 结构基因序列全长为6091 bp, 含有4个外显子和3个内含子. RPS15A蛋白的相对分子质量为14.84 kD, pI为10.62. 拓扑预测显示含有5个类型的功能位点, 即: 1个依赖cAMP和cGMP的蛋白激酶磷酸化位点, 2个蛋白激酶C磷酸化位点, 1个乙酰化位点, 1个N 糖基化位点及1个核糖体蛋白S8 signature位点. 进一步对RPS15A蛋白的结构分析及其与部分脊椎动物和果蝇RPS15A蛋白的同源性分析, 发现该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列具有很高的相似性, 这表明真核生物核糖体蛋白亚基S15A在进化中具有较高的保守性.     

大熊猫核糖体蛋白RPL5基因的克隆、表达与比较分析

为了解大熊猫(Ailurophilic melanosome)核糖体蛋白亚基RPL5基因的结构特点及其与已报道的人和其他哺乳动物核糖体蛋白亚基RPL5基因的异同,运用RT-PCR技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA中和DNA中分别对核糖体蛋白亚基RPL5基因的表达序列和其结构基因进行了克隆、测序;采用ORF finder软件对表达序列的开放阅读框(ORF)进行了查找和氨基酸序列的推定;采用Gen scan对结构基因进行了分析;采用DNAMAN Version 6对基因序列和氨基酸序列进行了同源性比较;采用ExPASy软件进行蛋白质功能位点和生化特性进行了预测分析;对大熊猫核糖体蛋白亚基RPL5基因进行了超表达实验.结果表明:大熊猫RPL5结构基因长为8 633bp,具有8个外显子和7个内含子;mRNA长为918bp,ORF为894bp,编码295个氨基酸,该蛋白的相对分子质量为34 402.6,等电点为9.73,含有1个依赖于AMP和GMP的蛋白激酶磷酸化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,8个十四(烷)酰化位点.分析表明,大熊猫RPL5基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物包括人(Homo sapiens)、牛(Bos Taurus)、猪(Sus scrofula)、小家鼠(Mus altocumulus)和褐家鼠(Rat-hauser nonstrategic)具有很高的相似性,大熊猫RPL5核苷酸序列与这些物种的相似性分别为94.52%、92.51%、91.95%、91.05%和89.15%,而氨基酸序列相似性分别为99.33%、98.65%、98.65%、98.32%和98.65%.超表达实验结果显示:大熊猫RPL5基因能在大肠杆菌BL21中有效表达,且在2h时达到表达高峰.运用分子生物学原理与相应的技术手段,成功地扩增出大熊猫RPL5基因的表达序列,并对其编码的蛋白进行了初步分析,丰富和完善了哺乳动物RPL5基因资料库,同时也为深入研究大熊猫RPL5基因的功能提供了相关基础数据.     

Neuritin结构组成分析及其相互作用蛋白生物信息学预测

目的 对Neuritin的理化性质及结构组成，蛋白质相互作用网络进行生物信息学预测分析，为进一步研究Neuritin的功能和作用机制提供新的思路与方向。方法 应用Protscale和ProtParam、TMHMM、SignalP、PSORTⅡ、NetNGlyc、NetOGlyc和Netphos等软件，分析Neuritin的理化性质、跨膜结构、信号肽结构、亚细胞定位以及翻译后修饰位点；利用Protean、tFold以及AlaphFold等软件和数据库，分析Neuritin的二级和三级结构；同时，利用STRING数据库构建Neuritin蛋白质相互作用网络。结果 Neuritin的相对分子质量为15 332.77,理论等电点(PI)为6.54。不稳定系数27.26,属于较稳定蛋白；脂肪系数98.31;总平均亲水性0.208,属于疏水性蛋白；Neuritin表达产物N端27个氨基酸为信号肽，C端27个氨基酸为GPI锚定序列，为跨膜区；其亚细胞定位及可能性分别为胞外(34.8%)、细胞膜(34.8%)、内质网(17.4%)及高尔基体(13.0%);无N糖基化及O糖基化位点，存在11个磷酸化位点...     

家蚕中一未知基因的生物信息学分析

对家蚕中一未知基因进行生物信息学分析,结果显示：该基因开放阅读框大小为858bp,编码285个氨基酸,预测分子量为31．1kD,等电点为4．75;该基因编码蛋白含有TPR（Tetratrico Peptide Repeat）结构域,具有个蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶II磷酸化位点、肉豆蔻酰基化位点、糖基化位点及cAMP和cGMP依赖蛋白激酶磷酸化功能位点。     

甘蓝型油菜过氧化物酶的生物信息学分析

目的 分析甘蓝型油菜的过氧化物酶(Peroxiredoxin, PRDX)家族成员的生物学信息，以期为油菜及相近植物中PRDX的酶学特征及植物抗氧化的分子机制研究提供依据.方法 利用生物信息学方法，分析NCBI(National Center for biotechnology information)数据库中注册的7种油菜PRDX蛋白质的理化性质、信号肽、磷酸化位点、糖基化位点、蛋白质二级结构、三级结构及系统进化特点.结果 甘蓝型油菜PRDX蛋白质比较稳定；氨基酸序列中无信号肽，且不是分泌蛋白；该家族蛋白质中存在较多潜在糖基化位点和磷酸化位点；蛋白质二级结构、三级结构预测结果显示其结构具有极大相似性，且主要以α-螺旋和无规则卷曲为主；系统进化树将该家族成员分为了两个亚家族.结论 本研究为进一步探索植物PRDX家族的生物学功能提供了参考依据.     

绵羊KAP1.1基因编码蛋白生物信息学分析

为了探究KAP1.1基因(keratin-associated protein 1-1)潜在的生物学功能,利用分子生物学软件对绵羊KAP1.1基因编码蛋白进行了生物信息学分析。结果表明,该基因共编码182个氨基酸,为一可溶性不稳定蛋白。分子量为18 788.45 u,等电点为6.03。另预测得知该蛋白含有6个磷酸化位点,无糖基化位点,不含有跨膜区和信号肽,推测其不是一个分泌型蛋白。亚细胞定位绵羊KAP1.1蛋白主要在线粒体和细胞核中发挥生物学功能,二级、三级结构显示,无规则卷曲是构成该蛋白的主要结构元件。物种间同源性分析显示,绵羊KAP1.1蛋白氨基酸组成与牛的相似度最高(85.9%)。     

大豆GeBP转录因子家族基因生物信息学分析

利用生物信息学方法鉴定了9个大豆GmGeBP基因,并对基因及蛋白结构和性质、染色体分布、亚细胞定位、系统进化关系进行预测分析。结果显示,9个GmGeBP基因分布在大豆的7条染色体上,它们所编码的肽链长度在353～448个氨基酸之间,等电点范围处在4.65～9.08之间;9个GmGeBP蛋白序列中均含有1个DUF573基序;9个GmGeBP蛋白含有不同数量的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点,且它们均定位于细胞核中;9个GmGeBP蛋白和18个拟南芥AtGeBP蛋白可分为5个进化枝。以上结果为系统研究GmGeBP基因功能提供理论依据。     

梅花鹿FGF10基因的生物信息学分析

应用生物信息学的方法对梅花鹿FGF10基因的核苷酸和氨基酸序列进行了初步的生物信息学分析,包括理化性质分析、信号肽和跨膜结构域分析、磷酸化位点和疏水性分析、蛋白质二级结构分析、功能结构域分析以及系统进化分析.结果表明:梅花鹿FGF10基因编码213个氨基酸,蛋白相对分子量为23.84kD,为碱性不稳定蛋白;存在信号肽和跨膜结构域;共有26个磷酸化位点;二级结构主要由α螺旋、β转角、延伸链和随机卷曲组成.具有FGF典型的FGF结构域.系统进化分析显示,梅花鹿FGF10与哺乳动物FGF10相似性较高,并且与牛、羊在亲缘关系上最相近.为梅花鹿FGF10基因的结构和功能的进一步研究打下了坚实的理论基础.     

南丰蜜橘β-萝卜素羟化酶的生物信息学分析

利用多种在线软件对本实验室克隆测序的南丰蜜橘(Citrus reticulata Blanco var.kinokuni(Tanaka)H.H.Hu)β-胡萝卜素羟化酶(chy,蛋白序列号CAL63739)的理化性质、亲水性、跨膜区及空间结构进行了预测.理化性质分析显示其含311个氨基酸分子量为34 785.4,pI值为9.03.该酶定位于类囊体膜上,TMpred跨膜分析显示它含有4个显著的跨膜螺旋区,这些区域与ProtScale预测的疏水区基本重叠.该酶二级结构以α-螺旋为主,且含多种磷酸化位点.结构域分析显示该酶含β-羟化酶家族的特征结构域PD095142(99～156aa)和PD011050(157～280aa).借助HHpred三级结构预测结果,分析了该酶的结构特征及可能的膜定位方式.本文为进一步研究该酶结构和功能的关系打下了基础.     

SH2D7基因及其编码蛋白的生物信息学分析

 为了对SH2D7 基因序列及其编码蛋白进行生物信息学分析,应用NCBI 数据库和ExPASy 等程序,对SH2D7 基因核苷酸序列进行了分析,并预测了其编码蛋白的理化性质及二级结构等。结果表明,SH2D7 基因定位于人类染色体15q25.1,包含了6 个外显子和5 个内含子。SH2D7 基因编码蛋白的功能主要涉及基因表达调控、信号传导等;分子量约为49.8 kD,等电点为5.99,是一种亲水蛋白,主要位于细胞核中,有35 个磷酸化位点及22 个抗原位点。     

CSDC2蛋白免疫优势肽段分析及其多克隆抗体的制备

目的 为制备含有C2的冷休克结构域(cold shock domain containing C2, CSDC2)的特异性抗体，本试验预测了CSDC2蛋白的免疫优势肽段并制备多克隆抗体，可为进一步探究其功能奠定基础。方法 本研究以绒山羊CSDC2蛋白全长氨基酸序列为基础，应用在线分析工具Expasy分析亲疏水性；SOPMA和Predictprotein共同分析二级结构；DNAstar分析抗原指数、表面可及性、柔韧性；TMHHM 2.0预测跨膜结构；SWISS-MODEL预测三级结构；SignalP 5.0预测信号肽；NetPhos 3.1预测磷酸化位点；SVMTriP在线分析软件预测抗原表位，综上分析获得CSDC2免疫优势肽段，制备多克隆抗体；ELISA检测多克隆抗体效价，Western blot验证抗体特异性。结果 CSDC2为不稳定亲水蛋白，无跨膜结构和信号肽区域，具有22个磷酸化位点，二级结构主要由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链构成。最终选取绒山羊CSDC2蛋白N-端15-33氨基酸序列(HSPKSPVWPTFPFHREGSR)为特异免疫肽段，诱导兔产生CSDC2蛋白特异性IgG抗...     

八肋游仆虫核糖体蛋白P1A磷酸化位点分析

为了探讨单细胞真核生物八肋游仆虫酸性核糖体蛋白P1(EoP1)的磷酸化作用,对EoP1的一个亚型EoP1A进行了磷酸化位点分析。通过在线软件预测EoP1A的磷酸化位点,根据预测结果进行定点突变,随后对EoP1A野生型及突变体分别在大肠杆菌中进行了表达纯化。利用核磁共振(NMR)检测EoP1A的体外磷酸化作用,结果表明位于蛋白N端的第8位丝氨酸(Ser8)为CK2磷酸化EoP1A蛋白的磷酸化位点。     

LHCGR胞外结构域蛋白的生信分析、原核表达及纯化

目的 为获得小鼠LHCGR胞外结构域蛋白(LHCGR-1),分析其结构及理化性质,为今后研究该蛋白功能及筛选与之相互作用的小分子化合物奠定基础。方法 根据NCBI中小鼠LHCGR氨基酸序列合成目的基因Lhcgr-1,经生物信息学分析后,将该基因插入至表达载体pET-28a(+),并转化至BL21(DE3)感受态细胞中;经IPTG诱导,表达重组蛋白pET-28a-LHCGR-1,利用SDS-PAGE和Western Blot进行鉴定,之后对该蛋白进行纯化,并通过分子对接技术预测该蛋白与LH、CG的相互作用。结果 预测LHCGR-1蛋白分子量为40 749.08,由367个氨基酸组成,等电点理论值为5.47;氨基酸序列中有29个丝氨酸位点、10个苏氨酸位点和5个酪氨酸位点;成功构建了表达载体pET-28a-LHCGR-1并获得纯化的目的蛋白;分子对接结果表明目的蛋白可以与LH、CG通过多种相互作用,形成稳定的复合物,有利于其发挥原有的生物学功能。结论 成功构建了小鼠胞外结构域蛋白LHCGR-1在大肠杆菌内的原核表达体系并获得了纯化蛋白,分子对接预测该蛋白具有生物学功能,提示该蛋白可以用于后...     

铜绿假单胞菌SJTD-1的磷酸化蛋白质组学

制备了铜绿假单胞菌SJTD-1菌株的蛋白质组酶解产物,并利用二氧化钛磁珠从酶解产物中富集磷酸化肽.首次利用纳升液相色谱-质谱技术鉴定磷酸化肽的磷酸化位点,最终共鉴定获得13条磷酸化肽,分别来自12个磷酸化蛋白,其中有7个磷酸化蛋白在假单胞菌中是首次发现.分析鉴定到的磷酸化蛋白,发现大多与DNA复制、物质转运、能量代谢等密切相关.这是首次对铜绿假单胞菌SJTD-1菌株进行磷酸化蛋白质组学分析,为SJTD-1在DNA复制、物质和能量代谢以及细胞膜转运等方面的研究奠定基础.