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.     

人谷胱甘肽过氧化物酶的生物信息学分析

目的应用生物信息学技术,全面了解人谷胱甘肽过氧化物酶(Human Glutathione Peroxidase,h GPx)蛋白家族的理化性质、结构及功能.方法以NCBI中报道的h GPx家族8个成员为研究对象,利用Prot Param,Net NGlyc,Net OGlyc,Net Phos,SOPMA,Clustal W,Pymol,MEGA 5.05等多种生物信息学软件,分别对其分子量、等电点、亲水性、糖基化、磷酸化和结构等方面进行分析,并建立其分子系统进化树.结果通过比对发现:h GPx超家族8个成员的物理性质存在明显差异,而在结构及功能上存在相似特征.结论 h GPx是一类具有明确酶活性的硒蛋白,具有清除体内过量的ROS、保护机体免受氧化损伤的作用.     

金钗石斛查尔酮合酶基因的生物信息学分析

利用生物信息学工具及方法对金钗石斛查尔酮合成酶基因进行分析。结果显示,金钗石斛查尔酮合酶基因(DnCHS)完整的CDS为1 188 bp,共编码395个氨基酸,蛋白分子量为43.10 kD,理论等电点为6.22,且该蛋白为亲水性蛋白,不存在信号肽,很可能定位在细胞质中。同时,蛋白质二级和三级结构的分析表明,DnCHS蛋白由33.92%的α螺旋,8.35%的延伸链以及57.72%的无规则卷曲组成。系统进化分析显示,DnCHS与红掌的亲缘关系最近。     

水稻组蛋白脱乙酰化酶HD2 HDACs蛋白质的生物信息学分析

HD2 HDACs家族成员是植物特异性的组蛋白脱乙酰化酶并参与基因的转录调控.本研究利用生物信息学方法对水稻组蛋白脱乙酰化酶HD2 HDACs家族成员(HDT701、HDT702、HDT2201和HDT2202)的生物学功能进行研究.结果表明,HD2 HDACs家族成员位于不同的染色体上,分布于细胞的不同部位;它们编码的蛋白均含有依赖于cAMP-和cGMP的蛋白激酶、蛋白激酶C、酪蛋白激酶II与酰胺化4个相同的位点;它们均无跨膜区,都为不稳定的亲水性蛋白质,都无信号肽.多序列比对发现粳稻与籼稻HD2 HDACs的同源性非常高;水稻HD2 HDACs蛋白质的结构域比较特殊;这些蛋白可能参与植物的基因复制、信号传导、转录过程和免疫应答等过程.     

阳春砂倍半萜合酶AvTPS基因的生物信息学分析和表达纯化

目的:克隆阳春砂倍半萜合酶(AvTPS)编码序列,并对其蛋白进行表达和纯化.方法:根据转录组测序获得的倍半萜合酶(TPS)核苷酸序列设计引物,以反转录生成的cDNA为模板,使用RT-PCR克隆获得AvTPS的编码(CDS)序列,并连接pMD-18T载体上,对阳性菌进行基因测序.利用ClustalX等生物信息软件对AvTPS蛋白氨基酸序列进行生物信息学分析.利用表达载体pSDS233, Ni-NTA亲和层析对蛋白表达和纯化.结果:通过RT-PCR获得了大小为1 650 bp的AvTPS的CDS序列并成功连接到pMD-18T载体.生物信息分析表明,AvTPS蛋白含549个氨基酸残基,二级结构以α-螺旋为主等信息.通过蛋白的表达和纯化,获得纯度为94.22%的可溶性AvTPS蛋白.结论:从阳春砂中可成功克隆出AvTPS的编码基因,为后续研究其基因在阳春砂中的特异性表达奠定基础.     

产微球茎菌琼胶酶基因的克隆及生物信息学分析

以琼脂为唯一碳源的培养基分离出一株产琼胶酶的海洋菌株AG1,16S rRNA基因序列分析显示,该菌株为产微球茎菌（Microbulbifer sp.）。以菌株AG1的基因组为模板,使用琼胶酶特异性引物进行PCR扩增,将扩增产物克隆至pMD18-T载体后进行测序。结果显示,克隆基因的大小为1302 bp,预测编码含有433个氨基酸残基的蛋白质。对该蛋白质进行生物信息学分析,结果表明,该蛋白质序列与来自耐热微泡菌（Microbulbifer thermotolerans）的琼胶酶氨基酸序列相似性为100%,预测本研究克隆的基因编码琼胶酶。该琼胶酶的理论分子质量大小为48.2 ku,理论等电点为5.42。采用同源建模法建立Microbulbifer sp.AG1琼胶酶的三维结构,富含β-折叠。     

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。     

氨基酸序列分析揭示苯丙氨酸/酪氨酸解氨酶在陆生植物中的演化

苯丙烷途径在陆生植物木质素和黄酮类等次生代谢产物的生物合成中至关重要,其中一步必需的反应为苯丙氨酸解氨酶(PAL)将底物苯丙氨酸脱氨催化为下游产物。最新研究发现了能够同时催化苯丙氨酸和酪氨酸脱氨的双功能酶—苯丙氨酸/酪氨酸解氨酶(PTAL),但是对诸多问题,例如怎样精准鉴定PAL和PTAL、植物PAL演化为PTAL其氨基酸序列发生了什么变异、哪些植物类群包含PTAL等,仍属未知。为了探索PAL基因家族在陆生植物中的演化及关键变异,本研究利用PAL氨基酸全长序列构建了陆生植物不同类群系统发育树,比较和分析了PAL和PTAL氨基酸序列并模拟了其蛋白质三维构象。结果表明,以PAL氨基酸序列构建的系统发育树,能够反映已知陆生植物的系统关系,PAL和PTAL的氨基酸序列中存在着8个差异位点,其中121和123这两个关键位点非常稳定,可以联合用于准确鉴定包含PAL和PTAL的植物,并且I121L和F123H的关键变异,导致只能与苯丙氨酸结合的PAL演化为也能同时结合酪氨酸的PTAL。     

胰岛素样人参肽的氨基酸序列测定

用DABITC/PITC双偶合微量手工液相顺序方法测定了胰岛素样人参肽的氨基酸序列为Glu-Thr-Val-Glu-Ile-Ile-Asp-Ser-Glu-Gly-Gly-Gly-Asp-Ala,与氨基酸组成分析相符。     

结核分枝杆菌特异性抗原的N末端氨基酸序列分析

把ＷｅｓｔｅｒｎＢｌｏｔ分析抗原抗体反应的高度特异性与ＰＶＤＦ膜作为载体进行蛋白质氨基酸序列分析的高度敏感性相结合对结核分枝菌的特异性抗原表位刊物筛选和分析鉴定,获得了一个分子质量为３１ｋｕ,Ｎ末端为ＡｌａＧｌｕＶａｌＡｓｐＬｅｕＶａｌＰｈｅＡｌａＶａｌＳｅｒＴｒｐＰｒｏＶａｌＧｌｙ的结核分枝杆菌抗原。     

黄角苔叶绿体rbcL基因编码区的序列分析

测定了黄角苔（Ｐｈａｅｏｃｅｒｏｓｌａｅｖｉｓ（Ｌ．）Ｐｒｏｓｋ）叶绿体ｒｂｃＬ基因编码区的１３９８个核苷酸序列,并且由此推导出对应的氨基酸序列．此基因中密码子的第２和第３位上Ａ／Ｔ所占的比例较高,分别为５３６％和７７５％．黄角苔ｒｂｃＬ基因的编码区与花旗松、菠菜、玉米和雷氏衣藻间在核苷酸序列上的同源性分别为８４０％,８１５％,７９３％和７６３％;在氨基酸序列上的同源性分别为９１．０％,８９．９％,８８．５％和８９．３％．为研究角苔植物的系统发育提供了核苷酸序列方面的资料．     

烟草玉米黄质环氧化酶基因的转录表达模式及其功能研究

通过Real-time PCR检测了普通烟草(Nicotiana tabacum)红花大金元的玉米黄质环氧化酶(Zeaxanthin epoxidase,ZE)ZE基因在盛花期不同器官中的表达量.利用烟草脆裂病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术抑制本氏烟草(Nicotiana benthamiana)ZE基因的表达,在该基因沉默后,Real-time PCR检测其上游基因的表达变化;同时检测烟草中质体色素(β-胡萝卜素、紫黄质、新黄质、叶黄质、叶绿素a和叶绿素b)含量的变化.结果显示:ZE基因在盛花期的第10位叶片、第15位叶片和花萼中表达量较高.与对照组相比,在ZE基因沉默后,其上游的基因八氢番茄红素合成酶(PSY)、八氢番茄红素脱氢酶(PDS)、ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)、类胡萝卜素异构酶(CRTISO)、番茄红素β-环化酶(β-LCY)、胡萝卜素β-环羟化酶(β-OHase)和紫黄质脱环氧化酶(VDE)的表达量降低;烟草中质体色素的含量降低.以上结果说明:ZE基因作为类胡萝卜素合成通路下游的基因在该通路中发挥着重要的调控作用,该基因表达量的变化可以影响烟草中质体色素的含量,与烟草的光合生理过程也存在着密切关系.     

棉花转化酶基因保守片段的克隆及其序列分析

通过CODEHOP designer对已登陆GENEBANK的植物酸性转化酶基因序列的同源性分析,根据植物酸性转化酶基因保守区序列设计简并引物,以棉花总RNA为模板,通过RT-PCR方法得到cDNA,以此为模板通过PCR扩增得到片段长为1155bp的片段,将其克隆到加T载体上,经PCR和酶切鉴定筛选得到阳性克隆,并将阳性克隆进行测序,然后在GENBANK中进行blast检索。结果表明本研究克隆的棉花酸性转化酶基因片段编码的氨基酸与甜橙(BAF34362)、温州蜜桔(BAB82419)和梨(BAF35859)的液泡酸性转化酶基因编码的氨基酸的同源性分别为75%、75%和73%。因此,推测获得的基因片段定位于液泡。     

miR-430基因簇的生物信息学分析

很多microRNA （miRNA）基因在基因组上紧密排列形成miRNA基因簇,mir-430是目前已发现的最大miR-NA基因簇,但其起源和进化方面却是未知的.为了揭示mir-430基因簇的起源及其在相关物种的进化关系,文中基于miRNA序列同源保守的特点,采用BLAST程序在NCBI基因数据库中搜索mir-430序列,在14个物种中共搜索到35个mir-430基因序列,这14个物种都为硬骨鱼类.多序列对比发现mir-430基因簇成熟序列的第2到第8位碱基以及第16到第22位碱基为保守序列.进化分析表明七鳃鳗的pma-mir-430基因可能是此基因家族最早出现的基因形式,并且pma-mir-430e可能是其他物种mir-430基因的祖先基因.祖先基因经过个别碱基的缺失及突变、串联重复和大片段重复等方式形成了mir-430基因簇.该研究通过分析不同物种中mir-430基因簇的特征,揭示mir-430基因簇的分子进化规律,为其调控网络和功能研究提供理论基础.     

脂肪酶基因结构和氨基酸序列的比较

采用PCGENE6 8软件系统对真菌脂肪酶基因和氨基酸序列进行了分析。真核生物中多数结构基因中含有内含子 ,但真菌脂肪酶基因几乎有一大半的是连续的 ;对于有内含子的基因 ,不同脂肪酶基因所含内含子数目各异。所有脂肪酶一级结构中都包含Gly X1 Ser X2 Gly保守序列 ,在真菌脂肪酶中该序列更保守 ;Ser、Asp/Glu和His3个氨基酸残基组成了真菌脂肪酶的活性中心 ;大多数真菌脂肪酶是糖蛋白 ,但也有一些不含糖基的脂肪酶 ,主要取决于脂肪酶一级结构中是否存在糖基化识别序列。     

基于生物信息学的结核杆菌候选药靶基因的分析筛选

结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)是结核病的致病菌,MTB基因组和蛋白质组的研究为筛选新的抗MTB药物提供了可能．鉴于前人所做的工作,目前比较一致的意见是：与MTB细胞壁的合成相关的酶类,尤其是与脂肪酸合成和降解相关的酶类,是筛选抗结核杆菌药物的理想靶标．选取与脂肪酸合成、分解、转运相关的187个基因,分析blast结果,剔除与人和其他生物(如大肠杆菌等)蛋白序列相似性大于60％的基因．利用相关生物软件挑选出至少有一个糖基位点且具有溶剂可及性的抗原基因9个．本研究为以后分析药靶基因编码蛋白质的三维结构、利用现有的生物技术和有关的化合物对候选药靶进行功能研究、在细胞水平加以验证打下基础．