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.     

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.     

新型冠状病毒膜蛋白的生物信息学分析

为了研究新型冠状病毒膜蛋白(SARS-CoV-2 M蛋白)结构及性质.基于生物信息学分析M蛋白质基因结构、二级结构和三级结构、翻译后的修饰和进化历程.结果表明,M蛋白为疏水性蛋白,其基因编码区长度为669bp,编码222个氨基酸;M蛋白启动子区内不存在甲基化位点,存在17潜在的转录因子结合位点;其二级结构以无规则卷曲和β折叠为主,不含外分泌信号肽,存在3个跨膜结构域、2对二硫键、37个磷酸化位点、1个N连接的糖基化位点和6个B细胞抗原结合位点;进化树分析表明,SARS-CoV-2 M蛋白与蝙蝠冠状病毒的M蛋白具有同源性.此结果为深入研究其结构与功能提供了理论数据,也为疫情防治提供了参考依据.     

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.     

菘蓝色氨酸合成酶基因的克隆与生物信息学分析

对菘蓝色氨酸合成酶基因IiTSA进行克隆,并对其进行生物信息学分析.结果表明:菘蓝IiTSA基因全长2 111bp,包含8个外显子和7个内含子;cDNA全长1 035bp,编码311个氨基酸,编码的蛋白定位在叶绿体基质中,是一种无信号肽和跨膜结构域的疏水性蛋白;二级结构主要由α-螺旋、β-转角、延伸链和不规则卷曲组成;序列比对结果显示,菘蓝IiTSA核酸序列和氨基酸序列与其他多种植物的TSA核酸序列和氨基酸序列均具有较高的同源性.     

人H NRN PA1基因及蛋白质的生物信息学分析

采用生物信息学的方法分析人HNRNPA1基因的启动子情况及蛋白质的理化性质、信号肽及NLS、亲疏水性、跨膜区域、蛋白质结构、相互作用的蛋白质及GO注释.选择合适软件对HNRNPA1相关信息进行分析.结果显示,预测的HNRNPA1基因存在1个启动子;HNRNPA1蛋白质是由372个氨基酸组成的具有NLS、无跨膜结构的亲水不稳定蛋白质,其等电点为9.17;哺乳动物中氨基酸序列高度保守;二级结构以无规卷曲为主,预测的三级结构经拉曼图分析可信度高;HNRNPA1多定位于细胞核,与RNA的选择性剪接及mRNA运输有关.此外,启动子的甲基化对HNRNPA1表达影响明显,其蛋白质具有NLS、无跨膜结构且不稳定,属于亲水蛋白质,分布于细胞核,对mRNA的成熟具有重要作用.     

暗紫贝母中法呢基焦磷酸合酶的生物信息学分析

以暗紫贝母的法呢基焦磷酸合酶氨基酸序列为研究对象,利用CD search、ProtParam和SignalP等13种在线预测软件对其保守区域、理化性质、亚细胞定位、亲疏水性、二级结构、三级结构等性质进行分析.结果发现,该酶由352个氨基酸残基组成,是一种不含信号肽不跨膜、定位于线粒体基质的可溶性亲水蛋白,具有典型的类异戊二烯合成酶超家族结构域.其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成.三级结构以PDB ID 4kk2.1为模板建模,包含两个聚异戊烯合酶位点,200 Lys为其结合配体Mg~(2+)的结合位点,活性区域由55个氨基酸残基构成,面积和体积分别为1 215.670?~2和1 496.051?~3.生物信息学手段分析预测结果揭示了暗紫贝母中法呢基焦磷酸合酶的性质、结构和功能,为进一步研究贝母活性生物碱的生物合成调控机制奠定理论基础.     

大戟科植物鲨烯环氧酶核苷酸及其编码氨基酸序列生物信息学分析

鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SQE)是在三萜和甾醇类化合物生物合成通路中的关键酶.主要采用生物信息学方法对17种大戟科植物的SQE核苷酸及其编码氨基酸序列的序列结构、理化特性方面以及空间结构进行了初步预测和分析,并构建SQE蛋白家族的系统进化树.结果表明,17种大戟科植物的SQE氨基酸序列结构与理化性质具有一定差异,多为碱性的疏水性蛋白;多数不具有信号肽,没有导肽分裂位点,却具有导肽,具有0～5个数量不等的跨膜结构域;亚细胞定位预测可能定位在内质网膜、质膜、类囊体膜和线粒体内膜上. SQE二级结构中最主要的结构元件是α螺旋和无规则卷曲,保守区都含有一个PLN02985 superfamily保守结构域,属于鲨烯单加氧酶超家族.分析结果可为SQE的酶学特性及三萜类化合物生物合成的分子机制研究提供理论基础.     

甘蔗抗坏血酸过氧化物酶的电子克隆及生物信息学分析

电子克隆是随着EST计划和生物信息学发展起来的基因克隆策略。运用电子克隆的方法获得甘蔗S-APX2基因。以水稻中一个基因OsAPX2为种子序列,对甘蔗的EST数据库进行搜索,应用相关软件进行预测和分析。获得一个甘蔗APX基因S-APX2的cDNA序列全长,该序列长1110bp,包含一个完整的975bp的ORF,编码324个氨基酸;属于疏水性蛋白,编码蛋白含有Heme binding site,Substrate binding site,K+binding site,Ascorbate-peroxidase结合位点和保守域,属于Plant-peroxidase-like Superfamily家族;亚细胞定位分析显示,编码蛋白位于植物细胞的线粒体中。具有5个丝氨酸磷酸化位点,9个苏氨酸磷酸化位点以及1个酪氨酸磷酸化位点;存在信号肽但是无跨膜结构域,二级结构由30.74%α螺旋、13.92%延伸链和40%无规则卷曲组成;且与水稻、玉米等其他植物的APX具有高度的同源性。电子克隆获得了完整的甘蔗APX基因全长cDNA。     

甜瓜持绿蛋白的生物信息学分析

采用生物信息学方法,对甜瓜持绿蛋白(stay-green protein,SGR)理化性质、信号肽、前导肽、功能型位点、疏水性和亲水性、跨膜结构域、蛋白质二级结构和三级结构进行预测和分析,并构建系统进化树.结果表明:甜瓜含有4个持绿蛋白家族成员,进化分析发现有2个同源基因对,同源的基因对之间功能上完全冗余,4个蛋白都不具有信号肽和跨膜结构域,属于非分泌型蛋白,推测SGR可能在细胞质基质中发挥功能.采用同源建模法预测其三级结构,并通过拉氏构象图分析准确性和合理性,证明了同源建模的结果相对可靠性.     

绿色木霉纤维二糖水解酶Ⅱ基因的克隆及其在酿酒酵母中的高效表达

采用RT-PCR 的方法从目前最高效的纤维素酶产生菌之一的绿色木霉AS3.3711中克隆得到纤维二糖水解酶Ⅱ（CBHⅡ）的编码基因cbh2。序列测定和分析表明,该编码序列长1416 bp,编码472个氨基酸残基,与已公布的绿色木霉CICC 13038的cbh2仅在第263位存在一个氨基酸残基的差别（Gln替换为Pro）,而与里氏木霉VTT-D-80133的cbh2则完全同源。该序列已经提交GenBank,登录号为 DQ864992。利用信号肽预测软件SignalP 3.0发现该基因自身带有信号肽序列,其最大可能的切割位点在18和19位氨基酸残基之间。将该基因片段接入酿酒酵母高拷贝数整合型表达载体pScIKP中,得到重组表达质粒pScIKP-cbh2。经酶切线性化后电转化酿酒酵母AS2.489菌株,通过G418浓度梯度筛选出高抗转化子。转化子经蛋白电泳分析,发现该基因的信号肽序列能够被酿酒酵母识别,因此重组CBHⅡ成功分泌到了胞外。但可能由于酿酒酵母表达系统的过度糖基化作用,重组CBHⅡ比出发菌绿色木霉的CBHⅡ分子量要高许多,并且可能因为过度糖基化作用位点不同而形成了不同大小分子量的表达产物。转化子经CMC糖化力法测定酶活,发现该重组CBHⅡ酶活性并没有受过度糖基化作用的影响,最高可达7.71 U/mL,比大多数报道的要高。其作用的最适pH值为5.0,最适温度为65 ℃,且具有较好的热稳定性。     

梅花鹿抗病毒蛋白的生物信息学分析

通过在线生物软件分析梅花鹿四种抗病毒蛋白A3Z2、BST-2A、BST-2B和SAMHD1蛋白的生物信息学特性。从转录组中获得四种蛋白的基因序列,应用Prot Param、Protscale、SOPMA、TMHMM、Target P、Signal P、Motif Scan、Interproscan以及BLAST等在线软件分析蛋白的理化性质、二级结构、穿膜域、结构域等等。首次获得了四种抗病毒因子的基因和蛋白序列,梅花鹿A3Z2基因编码393个氨基酸,相对分子质量为47.59 k Da,碱性,不稳定性亲水蛋白,无信号肽和跨膜结构域,胞内定位,具有糖基化和磷酸化位点,两个胞嘧啶脱氨酶结构域。梅花鹿BST-2A和2B基因编码159个氨基酸,相对分子质量为17.69 k Da和18.12 k Da,酸性,不稳定性亲水蛋白,无信号肽,BST-2A有两个跨膜结构域,BST-2B有一个跨膜结构域,膜定位,具有糖基化和磷酸化位点。梅花鹿SAMHD1基因编码613个氨基酸,相对分子质量为70.51 k Da,碱性,不稳定性亲水蛋白,无信号肽和跨膜结构域,胞内定位,具有磷酸化位点,d NTP磷酸水解酶活性结构域。梅花鹿A3Z2、BST-2A、BST-2B和SAMHD1蛋白具有潜在的抗病毒能力。     

武汉地区丙型肝炎病毒包膜蛋白E1的生物信息学研究

使用生物信息学的方法,分析武汉地区不同基因型、亚型的丙肝病毒的包膜E1蛋白,预测其二级结构、核苷酸变异性、糖基化位点、亲水性、跨膜区、信号肽、蛋白修饰位点、B细胞抗原.结果显示各HCV的包膜E1蛋白二级结构差距不大;序列始末段有数个氨基酸残基的差距,序列上存在高变异位点,基因型2a的型内一致性最高;序列大量糖基化,有多个糖基化基化位点;序列分布着亲水性区域,基因型1b的分值很高;基因型1b、6a、3b、3a多数亚型有1个跨膜区,基因型2a多数亚型有两个跨膜区;基因型1b、6a、3b、3a无信号肽,基因型2a都有信号肽;蛋白序列上存在多个不同修饰位点和B细胞抗原,各基因型、亚型之间有明显差距,具有较大异质性.该研究为揭示病毒感染机制和研制地区性疫苗提供一定的科学依据.     

P53和P21WAF1/CIP1蛋白在新疆维吾尔族妇女宫颈癌中的表达及意义

采用免疫组化方法检测80例维族宫颈癌组织和34例维族正常宫颈组织中P53和P21^WAF1/CIP1蛋白表达情况,探讨P53和P21^WAF1/CIP1蛋白在新疆维吾尔族妇女宫颈癌中发生、发展中的作用以及相互关系.结果显示：宫颈癌组织中P53蛋白的阳性表达率为62.5%,明显高于正常对照组8.8%（P＜0.05）;P21^WAF1/CIP1蛋白阳性表达率96.25%,明显高于正常对照组38.23%（P=0.000）.说明 P53和P21^WAF1/CIP1蛋白的高表达与宫颈癌的发生、发展有关.     

弹性地球CIP轴的极移和岁差章动

基于经典的弹性地球自转动力学理论,通过引入章动参考系相对惯性空间的运动,建立了弹性地球极移和章动的联合动力学方程。由此对 CIP 轴进行了理论定义,并给出了其极移、岁差章动的动力学方程。在顾及到 5 阶引潮力矩的情况下,给出了 CIP 轴的岁差章动的解析表达式。理论研究表明,奇数阶岁差章动力矩使得黄经章动和交角章动出现了异向项（即黄经章动出现了 cos 项,交角章动出现了 sin 项）,同时也证明了岁差表达式与地球模型无关。得出的理论可为动力大地测量学和天文地球动力学的研究提供理论参考和依据。     

里氏木霉和黑曲霉产酸性木聚糖酶及酶学特性比较

【目的】对黑曲霉和里氏木霉产酸性木聚糖酶的性能及所产粗酶的酶学特性进行分析比较,尤其是考察pH值为4时木聚糖酶酶活力及稳定性,从而确定潜在的较为理想的酸性木聚糖酶。【方法】将里氏木霉和黑曲霉接种至培养基进行产酶培养,比较分析两者的酸性木聚糖酶、酸性木糖苷酶的酶活力及酶学特性。【结果】黑曲霉酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(52.36±2.61)U/mL和(0.57±0.01)U/mL,酸性木聚糖酶最适温度和pH值分别为55℃、5.0,酸性木糖苷酶最适温度和pH值分别为75℃、5.0;里氏木霉酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(10.12±0.95)U/mL和(0.32±0.05)U/mL,酸性木聚糖酶最适温度和pH值分别为65℃、6.5,酸性木糖苷酶最适温度和pH值分别为65℃、4.5。黑曲霉和里氏木霉的酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,分别为(5.26±0.21)U/mL、(1.72±0.21)U/mL。【结论】黑曲霉所产酸性木聚糖酶明显比里氏木霉的更优良,是潜在的较为理想的酸性木聚糖酶。     

瑞氏木霉β-内切葡聚糖酶的纯化及其部分酶学性质研究

 利用盐析、SephadexG-75和DEAE-SephadexA50层析,从瑞氏木霉TrichodermareeseiQM9414发酵液中纯化了2个具有β-内切葡聚糖酶活性的组分Eg1和Eg2,分子质量分别为65.47ku和57.04ku.其最适温度分别为50℃和55℃,最适pH分别为4.8和5.0,米氏常数Km分别为3.76×10^-2g/L和4.20×10^-2g/L.根据其酶学性质,这是一类不同于已有的β-内切葡聚糖酶,为瑞氏木霉T.reeseiQM9414所产β-内切葡聚糖酶的进一步研究奠定了基础.     

液态混合菌发酵优化纤维素酶组分

在里氏木霉和黑曲霉液态混合条件下培养纤维素酶,分析两个菌种的接种比和延迟黑曲霉的接种时间对产酶的影响,探讨两个菌种发挥协同作用的最佳条件。结果表明:黑曲霉延迟接种48 h及里氏木霉与黑曲霉接种质量比1∶1时,所产纤维素酶的滤纸酶活为1.163μmol/(min.mL);β-葡萄糖苷酶活为0.606μmol/(min.mL),β-葡萄糖苷酶活与滤纸酶活比值为0.521,比单一里氏木霉产纤维素酶的酶活高,并在后续的酶解效果对比中表现最佳。48 h时的酶解得率为65.61%,高于里氏木霉单一培养时所产纤维素酶的得率53.91%和商品纤维素酶的得率49.64%。说明通过混合发酵,纤维素酶的组分得到了优化。     

纤维素酶液中β-葡萄糖苷酶的分离纯化

通过(NH4)2SO4分级沉淀、HiPrep 26/10 Desalting脱盐柱、Source15Q阴离子交换柱、Source 15 S阳离子交换柱、HiTrap 16/60 Sephacryl S 200 HR凝胶过滤等技术,分离纯化3种来源里氏木霉、黑曲霉、里氏木霉与黑曲霉混合纤维素酶液中的β-葡萄糖苷酶。结果表明,经SDS PAGE电泳鉴定均为电泳纯,测得黑氏木霉、黑曲霉单独培养β-葡萄糖苷酶相对分子质量分别为68、129 ku,而混合菌培养分离得到两种β-葡萄糖苷酶分子质量大小分别为66.2、134 ku。与单独培养的β-葡萄糖苷酶相似。3种来源的β-葡萄糖苷酶经多步分离纯化后的纯化倍数分别为37.25、40.21、30.12,酶活回收率分别为20.1 2%、23.21 %、28.56 %。     

微生物降解稻草制取多种糖的研究

采用固态发酵的方式利用黑曲霉、康宁木霉、里氏木霉、绿色木霉、宇佐美曲霉5种真菌对稻草进行降解，利用高效液相色谱对降解产物中多种糖的种类与数量进行测定，为这些糖的继续利用提供参考价值。研究表明，稻草的降解产物中含有葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖和纤维二糖，其中葡萄糖占总糖的比例最大。