眼斑拟石首鱼肽聚糖识别蛋白2的基因克隆与组织表达特性

采用同源克隆技术获得了眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus)的肽聚糖识别蛋白2基因(命名为So-pglyrp2).So-pglyrp2的cDNA全长1 729 bp,含有1个1 446 bp的开放阅读框,编码的482 aa前体蛋白带有1个21 aa信号肽;So-pglyrp2基因由4个外显子和3个内含子构成.序列比对分析表明,So-pglyrp2存在1个保守的PGRP结构域,其氨基酸序列与已报道的脊椎动物pglyrp2的同源性最高,一致性为57.1%~82.8%.RT-PCR分析表明,So-pglyrp2基因在肝脏强烈表达,在性腺、肠和胃组织弱表达,在其他组织不表达.研究结果为阐明鱼类pglyrp2基因结构、了解低等脊椎动物pglyrp2的进化地位、探讨鱼类pglyrp2的免疫学功能奠定了坚实的基础.     

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.     

马铃薯青枯病(Ralstonia solanacearum)质粒基因组分泌蛋白信号肽初步分析

应用SignalP 3.0,TMHMM 2.0,THUMBUP,big-PI,TargetP 1.01,Lipop 1.0,TatP 1.0等7种软件分别对马铃薯青枯病菌Ralstonia solanacearum GMI1000质粒基因组1 681个氨基酸序列进行预测分析.结果表明,该物种质粒基因组分泌蛋白有85个,占其基因组编码蛋白的5.1%.通过对质粒分泌蛋白切割位点信号肽类型分析后发现具Ⅰ型信号肽的分泌蛋白有73个,Ⅱ型的有12个,所有分泌蛋白中具RR-motif信号肽结构的有3个,且均为Ⅰ型信号肽.质粒分泌蛋白中,59个具可预测功能,26个为未知功能蛋白.已知功能的分泌蛋白主要集中于细胞代谢,细胞调控及转运,细胞膜结构等领域.在质粒分泌蛋白中发现3个Ⅲ型信号肽分泌蛋白,该类蛋白是由hip基因编码产生,在植物及动物病原细菌中相当保守,负责将效应蛋白分子转运到寄主细胞中从而产生致病作用.这些功能是该物种在长期进化过程中与环境中各种因子发生互作,相互适应的结果.     

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.     

Defensin抗菌肽的序列特性分析

对defensin抗菌肽进行了生物信息学分析.一级结构表明其具有典型的昆虫防御素特征.二级结构分析表明defensin抗菌肽中主要的结构元件为α-螺旋,但有例外.信号肽及导肽分析结果显示defensin抗菌肽均属于分泌型蛋白.通过对不同物种defensin抗菌肽的分析结果表明,非阳离子抗菌肽的作用机制可能是疏水作用力起主导作用或者是对细菌胞内酶结构与功能、对细菌胞内信号转导的影响有关.     

人WDR70蛋白结构与功能的生物信息学预测

人WDR70蛋白作为一个衔接蛋白,可介导多蛋白相互作用,参与DNA损伤修复、胚胎发育等生物过程。采用生物信息学软件对人WDR70蛋白的结构和功能进行分析,发现WDR70蛋白的相对分子质量约为73 kD,pI为5.94,半衰期为30h,不含有信号肽和跨膜区结构;同源蛋白的多重序列比对和进化分析显示,人WDR70蛋白与黑猩猩、白枕白眉猴、食蟹猕猴的WDR70蛋白具有高度的同源性,并且在系统发育树上聚为一类;无规则卷曲是WDR70蛋白二级结构主要的结构形式,三级结构的预测结果与之吻合;功能分类预测其为结合蛋白,参与蛋白的泛素化和转运过程。开展WDR70蛋白的生物信息学分析,为了解该蛋白的结构和功能提供信息依据,为后续WDR70功能研究提供新思路。     

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.     

马铃薯卷叶病毒陕西分离物外壳蛋白(CP)的生物信息学分析

目的分析预测马铃薯卷叶病毒(PLRV)外壳蛋白的理化性质及结构。方法应用DNA-MAN软件、ExPASy中的ProtParam工具,SignalP,LipoP程序,TMHMM,PSIPRED和3D-PSSM等方法,分析PLRV.CP的核苷酸基本特征、蛋白质理化性质、亲疏水性、可溶性、信号肽、跨膜结构域、二级结构、保守区域、三级结构等。结果陕西PLRV.CP,与已报道的PLRV.CP高度同源。蛋白序列分析显示无跨膜螺旋结构,不属分泌蛋白,是可溶的亲水性蛋白。二级结构主要为折叠和无规则卷曲,不含转角。三级结构保守区预测表明,该蛋白属于黄化病毒属外壳蛋白成员。结论对马铃薯卷叶病毒外壳蛋白的生物信息学分析为进一步研究其功能、探索抗病途径奠定了基础。     

中华鳖tyrp-1基因的生物信息学分析

为阐明中华鳖酪氨酸酶相关蛋白1(TYRP-1)基因tyrp-1及蛋白质结构与性质,利用相关软件、数据库和方法对其进行了生物信息学分析.结果显示,基因转录本全长为2 829bp,编码535个aa.预测TYRP-1蛋白分子质量为60.16ku,理论等电点为5.35,为不稳定蛋白;N端含有信号肽,与信号识别蛋白结合后,促进其穿越内质网膜进入内质网腔;C端含有跨膜结构域,锚定于细胞膜上,发挥重要的生物学功能;TYRP-1蛋白含有2个铜离子结合结构域,与DCT蛋白有明显的相互作用.     

细菌细胞壁肽聚糖的研究

肽聚糖是真细菌细胞壁中特有的成分,因其在细菌细胞壁的生理功能中发挥着主要作用,而成为目前细菌细胞壁方面研究的主题.介绍了细菌细胞壁肽聚糖的化学组成、结构特点、分类、分离纯化、生物合成、生物学功能及应用前景等.     

禾谷炭疽菌中候选G蛋白偶联受体蛋白理化性质及遗传关系分析

GPCR是G蛋白偶联受体的简称,作为一类具有七跨膜螺旋结构的重要细胞表面受体,对生物中细胞信号转导过程发挥着重要作用。然而,对于禾谷炭疽菌候选GPCR蛋白的理化性质及遗传关系尚不清楚,制约着对该菌致病机制的研究。本研究基于对禾谷炭疽菌中220个候选GPCR蛋白序列,利用SignalP 5.1、ProtParam和ProtScal等在线预测程序对上述蛋白中的信号肽、理化性质、疏水性进行明确,结果表明,禾谷炭疽菌中仅有7个含有信号肽的候选GPCR蛋白,理论等电点主要集中在大于6.01,多属于中性或碱性蛋白,均为疏水性蛋白,同时利用MEGA软件对上述蛋白的遗传关系进行解析,明确候选GPCR蛋白主要分为A、B、C三类,上述类别与其保守结构域有着密切关系。该研究为进一步开展禾谷炭疽菌GPCR蛋白功能解析提供了重要的理论支撑,也为其他炭疽菌中GPCR蛋白功能研究提供了重要的理论基础。     

基于全基因组序列的尖孢镰刀菌分泌蛋白预测及其特征分析

尖孢镰刀菌是一种以土壤习居为主要特征的植物病原菌,广泛分布于世界各地,且寄主广泛,能引起豆科、茄科、葫芦科等科100多种植物根腐、茎腐、茎基腐等病害,严重时造成植株萎蔫死亡,严重影响着植物的产量和品质.同时,目前生产上对于该菌的防治多使用甲霜灵·锰锌、多菌灵、百菌清等化学药剂,然而,防治效果不佳,急需开发针对该菌新的作用靶标的药剂.前人已经明确植物病原真菌分泌蛋白在侵染、操控植物等过程中发挥着重要功能,然而,学术界尚未见有关该菌中分泌蛋白的报道.本研究以尖孢镰刀菌菌株(Fusarium oxysporumf.sp.lycopersici 4287)的蛋白序列为基础数据,以分泌蛋白所具有的N-端含有信号肽、不含有跨膜结构域、没有GPI锚定位点、将蛋白分泌在胞外4大特征为依据,利用生物信息学在线分析程序明确该菌中含有778个分泌蛋白,并对上述蛋白开展特征分析,明确上述蛋白的氨基酸长度主要集中在101～400aa、氨基酸组成中以G,T,S,A较多,信号肽长度主要集中在16～21aa、信号肽氨基酸组成中以P,S,A,T,G较多,信号肽切割位点为T-X-T类型.为今后进一步开展尖孢镰刀菌的分泌蛋白功能解析和开发新型药剂靶标提供了重要的理论基础.     

胶孢炭疽菌RGS蛋白生物信息学分析

胶孢炭疽菌侵染众多植物引起的炭疽病,给各国农林业生产造成了巨大经济损失.RGS作为植物病原菌G蛋白信号转导过程中的重要调节因子,在众多生理生化过程中发挥着重要作用.本研究基于前期研究所获得的胶孢炭疽菌中所含有的12个RGS,通过保守结构域、理化性质、疏水性、细胞信号肽、跨膜区结构、亚细胞定位以及二级结构等生物信息学分析,明确上述RGS在保守结构域、理化性质、疏水性、信号肽、跨膜区域、二级结构等方面均具有较大的一致性特点;此外,通过对上述RGS进行遗传关系比较分析,发现不同菌株中的RGS彼此之间具有较近的亲缘关系.该研究为深入开展胶孢炭疽菌RGS功能研究打下坚实的理论基础.     

蓝斑背肛海兔神经连索外表层超微量多肽组成的研究

蓝斑背肛海兔(NotarcusleachiicirrosusStimpson,NLCS)中枢神经系统缺少腹神经节.选用基质辅助激光解吸电离化飞行时间(Matrix assistedlaserdesorptionionization/timeofflight,MALDI TOF)质谱技术研究NLCS中枢神经系统连索外表层的超微量的多肽组成和分布时,发现该连索外表层含有丰富的酸性多肽(Aicdicpeptide,AP)的酶解片段和其他多肽组分.不同NLCS个体的中枢神经连索外表层多肽分布与组分有些差异,推测这些神经多肽可能参与中枢神经系统的信息传导和行为的可塑性.在不同的神经连索之间发现相同一级结构和聚合体的多肽组成,认为这些组份以不同的形式分泌到神经节或连索外表层参与信息传导活动,起到相似或相同的生理功能.     

禾谷炭疽菌内吞相关蛋白找寻及其生物信息学

真菌通过内吞的质膜变形运动将细胞以外的物质转运到细胞内,有关植物病原丝状真菌中内吞作用相关蛋白及其特征研究尚不多见,对其发挥内吞作用的NPFxD相关蛋白尚未见报道.运用内吞作用关键词在NCBI数据库中搜索,同时,以模式生物构巢曲霉中NPFxD蛋白序列为基础,通过Blastp开展在线比对分析,明确禾谷炭疽菌中具有NPFxD基序的蛋白有6个,根据同源关系分别命名为CgTPO1、CgMYO2、CgCRN3、CgNPF4、CgGBP5和CgTRM6;并从跨膜、保守结构域、亚细胞定位、理化性质以及信号肽、二级结构等方面对上述蛋白开展生物信息学分析.结果表明,不同跨膜预测软件结果并不相同,保守结构域种类较多且缺少同一类结构域,蛋白亚细胞定位位置多样且不尽相同,尤以G、A氨基酸残基所占比例最高,仅CgNPF4具有明显的信号肽,而CgMYO2蛋白具有比例相对高的α螺旋结构.此外,通过遗传关系分析明确了禾谷炭疽菌中NPFxD蛋白和炭疽菌属病菌具有较高的同源性和较近的亲缘关系,为深入探索NPFxD基序蛋白在炭疽病中的功能奠定了坚实的理论基础.     

希金斯炭疽菌磷酸二酯酶生物信息学分析

磷酸二酯酶(Pde)在植物病原菌G蛋白信号传导途径上发挥着重要作用。Pde已在粟酒裂殖酵母菌、稻瘟病菌等中有相关报道,然而,对于侵染十字花科植物的希金斯炭疽菌中Pde研究尚不深入。基于酿酒酵母中已经报道的典型Pde序列,利用Blastp以及关键词对炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,并通过SMART保守结构域分析。同时,通过对该菌中典型Pde氨基酸序列进行理化性质、疏水性、细胞信号肽、跨膜区结构、亚细胞定位以及二级结构等生物信息学分析,此外,通过对希金斯炭疽菌中的典型Pde与其他物种中的同源序列进行遗传关系比较分析。通过上述生物信息学分析,以期为深入开展Pde定位、功能研究等方面研究,同时,为进一步实现以控制病原菌G蛋白信号途径功能新的药物靶标的开发提供有力的理论支撑。     

禾谷炭疽菌14-3-3蛋白生物信息学分析

禾谷炭疽菌侵染玉米、小麦等粮食作物而引起的炭疽病,给各国农业生产造成了巨大经济损失.14-3-3蛋白普遍存在于真核生物,参与植物众多生理生化过程.本研究基于酿酒酵母中2个典型14-3-3蛋白序列,利用Blastp以及关键词对炭疽菌属蛋白质数据库进行比对、搜索,以及通过SMART保守结构域分析,明确该菌存在2个典型的14-3-3蛋白;同时,通过对上述蛋白进行二级结构、疏水性、信号肽,跨膜结构域以及亚细胞定位等生物信息学分析.该研究为深入开展禾谷炭疽菌14-3-3蛋白功能研究打下坚实的理论基础.     

禾谷炭疽菌磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C生物信息学分析

磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)作为植物病原菌G蛋白信号转导过程中的重要调节因子,在对植物侵染、定殖、扩展等致病过程中发挥着重要作用。禾谷炭疽菌侵染玉米、小麦等农作物引起炭疽病,给各国农业生产造成了巨大经济损失。基于酿酒酵母典型PI-PLC序列,利用Blastp以及关键词对禾谷炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,以及通过SMART保守结构域分析,明确该菌存在7个典型的PI-PLC;同时,通过对上述氨基酸序列进行细胞信号肽、跨膜结构域以及二级结构等生物信息学分析,明确上述PI-PLC在蛋白质二级结构组成、信号肽等方面均具有一定差异,除Cg PLC1具有信号肽外,其他均不含有;7个PI-PLC中4个定位在细胞质中,其他则定位在细胞核、高尔基体上。此外,通过对禾谷炭疽菌中的7个PI-PLC与其他物种中的30个同源序列进行遗传关系比较分析,发现禾谷炭疽菌中的PI-PLC与C.higginsianum、C.fioriniae等炭疽菌属中的病菌具有较高的同源序列,较近的亲缘关系。该研究为深入开展禾谷炭疽菌PI-PLC定位、功能研究打下坚实的理论基础,同时,也为进一步开展其他炭疽菌的研究提供重要的理论指导。     

大鼠胰岛素增强子结合蛋白ISL1的生物信息学分析

以NCBI中收录的不同物种ISL1蛋白的相关序列信息为基础,进行生物信息学分析和功能预测。其中大鼠的ISL1基因长12307 bp,编码349个氨基酸。所编码蛋白质不含信号肽,可能是存在于内质网的亲水性蛋白。结构预测分析发现ISL1蛋白二级结构存在较多无规则卷曲和双锌指的空间结构,证实其发挥转录因子功能的结构基础。同源性比对分析显示,大鼠ISL1基因编码蛋白与人、奶牛、小鼠、金仓鼠、灰狼的ISL1蛋白高度同源,达到100%;与原鸡、斑马鱼、非洲爪蟾同源性也较高,分别达到99%、98%及97%,这说明了ISL1蛋白序列的稳定性和保守性。通过对大鼠ISL1蛋白的生物信息学分析和功能预测,为进一步探讨其分子调控机制提供重要的参考依据。