定位于鸡选择性清扫区域的SH3RF2基因生物信息学分析

为了解鸡SH3RF2基因的结构与功能,由NCBI数据库获得鸡SH3RF2基因的mRNA和氨基酸序列数据信息,利用NCBI/Blast软件进行序列分析、同源性比对确定鸡SH3RF2基因的3’UTR区序列。在此基础上,利用公共数据库和相关软件对SH3RF2基因的CDS(coding sequence)区和其3’UTR(untranslated region)区进行了MicroRNA靶标的预测分析,进一步利用生物信息学相关数据库对其蛋白理化性质和一级结构进行分析,模拟了其二级结构和空间结构并构建了SH3RF2蛋白的系统进化树。     

生物信息学技术克隆并分析新基因STRF7

为进一步研究信号转导相关的新基因片段BE644250,采用生物信息学方法克隆基全长cDNA,并分析了其ORF,电子表达谱,染色体定位等,之后对全长序列进行了实验验证。电子延伸（contig)获得了729bp的延伸产物,含一个典型的74aa的ORF,命名为STRF7。与已知蛋白无明显同源性,部分地相似于人的源框蛋白CDX－4和酵母的转录调节子ADR6,属一新发现的基因;RT－PCR从IL－6刺激后的U937中克隆了STRF7基因,基序列与电子延伸结果安全一致,进一步的分析显示STRF7在多种组织中表达并定位于第6号染色体上,上述结果显示,STRF7是一个新基因,编码含74aa的蛋白,并且是一个潜在的转录因子。     

拟南芥AHA2基因的生物信息学分析

利用生物信息学方法对拟南芥AHA2(H+-ATPase 2)基因编码蛋白的理化性质、保守结构域、疏水性/亲水性、信号肽、跨膜结构域、磷酸化修饰、二级结构和系统进化等进行了预测和分析。结果表明:AHA2属于拟南芥H+-ATPase家族成员;拟南芥AHA2基因编码的蛋白与荠菜的亲缘关系最近,具有较高的相似性。本研究的结果将为进一步研究其生物学功能提供一定的参考依据。     

原癌基因PIM-2转录蛋白生物信息学分析

目的:研究原癌基因PIM-2的抗凋亡、致癌机理,用生物信息学的方法分析转录蛋白,为临床应用提供科学依据和理论基础.方法使用pbil,expasy,RasMol,DNAStar Lasergene等生物信息学在线服务器和相关软件,对PIM-2转录蛋白进行全面分析预测.结果:成功预测出PIM-2转录蛋白的空间结构,各种理化性质,该蛋白是一种不稳定的酸性蛋白,序列上分布着17段B细胞抗原表位,14段Th细胞抗原表位,3段CTL细胞表位,多段MCH I分子结合肽和MCH II分子结合肽.结论:PIM-2转录蛋白的结构、表位、特性、修饰具有重要意义,可为深入研究原癌基因Pim-2的作用机理提供科学依据和理论帮助.     

山羊GDF9基因编码区nsSNPs的生物信息学分析

为筛选山羊GDF9基因的功能性nsSNPs,利用生物信息学技术对该基因编码区nsSNPs进行了有害位点的预测,进一步对有害nsSNPs在GDF9蛋白的位置、进化保守性及其对编码蛋白的稳定性、高级结构的影响等进行了预测分析,同时分析了该蛋白的泛素化修饰位点和磷酸化修饰位点.结果 表明,山羊GDF9基因编码区14个nsSN...     

新型肠毒素蛋白SElK编码基因的克隆测序、生物信息学分析和表达载体构建

采用微波加热法提取金黄色葡萄球菌基因组DNA,根据NCBI上登录的肠毒素基因sek设计引物,PCR克隆selk基因,对selk基因测序并进行生物信息学分析,在此基础上构建重组表达质粒p ET-32a(+)-selk.测序结果表明本研究克隆得到具有正确编码序列的新型肠毒素selk基因;Protparam分析表明在一级结构水平上该蛋白具有较高的热稳定性;亲疏水性分析表明SEl K蛋白是一个亲水性较高的蛋白质;同源建模表明SEl K蛋白的domain B结构域缺乏传统肠毒素所具有的胱氨酸环,但SEl K蛋白domain B中β-折叠片数量比传统肠毒素更高.这些结果为进一步研究SEl K蛋白的结构与功能奠定基础.     

水稻OsMDH基因的克隆及其生物信息学分析

水稻(Oryza sativa L.)OsAAP6基因是控制水稻种子蛋白质含量的主效数量性状座位(quantitative trait locus, QTL)基因,对水稻品质性状产生重要影响,而OsMDH蛋白能够与OsAAP6基因发生相互作用。利用生物信息学策略对OsMDH蛋白的理化性质、蛋白结构及功能进行预测,探究OsMDH基因的生物学功能。结果表明：水稻OsMDH基因的编码区(coding sequence, CDS)区长999 bp,编码332个氨基酸;编码蛋白为疏水蛋白且不存在信号结构,包含两个跨膜结构。通过蛋白互作分析,发现OsMDH可能与柠檬酸合酶、延胡索酸酶等发生相互作用,参与三羧酸循环过程。     

绵羊脂联素受体2基因生物信息学分析

采用生物信息学方法对绵羊(兰州大尾羊)AdipoR2基因及其所对应蛋白质进行了分析.结果显示,AdipoR2基因全长1 809 bp,编码386个氨基酸多肽蛋白.核苷酸和氨基酸的同源性与山羊最高,分别为99.1%和99%,非洲爪蟾最低,分别为68.2%和78.5%.兰州大尾羊AdipoR2编码蛋白二级结构中α-螺旋占23.06%,β-片状占27.72%,无规则卷曲占49.22%.ADIPOR2蛋白为跨膜蛋白,N-端位于胞内,C-端位于胞外,由7个跨膜结构域组成.分析表明,绵羊AdipoR2基因由7个外显子和6个内含子组成,核苷酸序列变异以转换为主,转换/颠换比值为2.072.不同物种间绵羊与山羊AdipoR2核苷酸序列间变异最小(0.9%).系统发育分析表明,绵羊与山羊也首先聚为一类,推测绵羊与山羊的分歧时间大约在0.225百万年前.这些结果为进一步分析绵羊脂联素受体2(AdipoR2)基因功能及其所介导的脂联素功能奠定了理论基础.     

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.     

计算机辅助木糖还原酶定点突变的生物信息学分析

木糖还原酶（xylose reductase,XR）是木糖代谢生成乙醇途径中一个重要的酶,目前利用纤维素生成酒精的关键问题之一：木糖代谢过程中XR和木糖醇脱氢酶（xylitol dehydrogenase,XDH）的氧化还原不平衡。本研究借助生物信息学手段（酶三维结构建模、酶和辅酶分子对接）,充分分析数据库资源,找到了一些可能影响XR酶活性或辅酶依赖性的关键氨基酸。毕赤氏酵母XR与NADP之间有Lys21（K）、Val222（V）、Glu223（E）、Phe236（F）和Thr273（T）;毕赤氏酵母XR与NAD之间有Val222（V）、Glu223（E）、Phe236（F）、Glu237（E）和Thr273（T）;热带假丝酵母XR与NADP之间有Asn278（N）和Arg282（R）。对比两种辅酶与毕赤氏酵母XR形成氢键的氨基酸,如果使毕赤氏酵母XR只与辅酶NAD结合,则可以将Lys21替换成其它的氨基酸,因Lys21在所有XR序列中完全保守,需要进行氨基酸替代模拟计算预实验,在确保酶三维结构不变及NAD可以结合XR的前提条件下替代Lys21;如果使毕赤氏酵母XR只与辅酶NADP结合,则可以将Glu237（不完全保守）替换成其它的氨基酸。另外,还可以根据需要将这些形成氢键的氨基酸进行组合替代。要改变热带假丝酵母XR的NADP依赖性,可以替代Asn278（N）和/或Arg282（R）（不完全保守）。本研究为进一步酶的理性设计（提高活性及改变辅酶依赖性）并在分子水平上对木糖还原酶进行改造打下了基础。     

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。     

人类TBC1D7蛋白的表达纯化及其在mTOR通路中的作用机制研究

mTOR信号通路在真核细胞代谢调控中发挥着关键的调控作用,该通路核心元件mTORC1复合物的活性受其上游TSC复合物负调控,TSC复合物包括TSC1、TSC2、TBC1D7三种蛋白.以TBC1D7蛋白为研究对象,通过氨基酸序列比对显示多物种来源的TBC1D7蛋白具有较高的保守性,且蛋白三维结构分析证实其分子表面存在高度保守区域.随后,构建了人类TBC1D7蛋白原核表达载体并在大肠杆菌中表达得到全长TBC1D7蛋白,经过酶切去除标签和凝胶排阻层析得到了高纯度TBC1D7蛋白.另一方面,通过在HCM细胞中对TBC1D7进行敲降和过表达,证实了TBC1D7的表达会直接升高mTORC1的活性;反之,升高TBC1D7的表达则会抑制mTORC1的活性.本研究表达和纯化了人类TBC1D7蛋白,并探讨了在人类心肌细胞中TBC1D7的表达与其下游mTOR信号通路之间的联系,为人类TBC1D7蛋白和mTOR信号通路的进一步研究打下了良好基础.     

3BP2中SH2结构域的晶体结构及其与来源于FRS2α的肽的复合物

提出了一个3BP2的Src同源区2结构域(SH2)不同于其他SH2结构域的全新肽链结合模式,它与FRS2来源的多肽结合于不同的氨基酸残基. 实际上,该SH2结构域与该短肽的三个重要残基相结合形成完美的几何互补,通过BioCore实验验证,这三个氨基酸最好是Y-E-N.     

Bioinformatic analysis of expressed sequence tags from sporophyte of Porphyra yezoensis （Bagiaceae, Rhodophyta）

A total of 719 expressed sequence tags (EST) clustered into 329 non?redundant EST groups are obtained from the sporophyte cDNA library of red algae, Porphyra yezoensis. Gene Ontology (GO) analysis is employed in characterizing 60 strictest annotated unique genes out of the 329 EST groups and some domains such as COX1, Sod-Fe-C, GST-N, SHMT, and RNase-PH related to the enzymes and proteins functioning in cells have been identified by HMMPFAM search. As its leafy gametophyte, the similar codon usage with strong bias is found in P. yezoensis filamentous sporophyte, regardless of some differences found in given amino acids. The average GC content of the 329 unique genes is 53.0%. In contrast, the third nucleotide of codon exhibits a higher GC content (72%) than that of the first (58%) and the second (42%) nucleotides. Similarity search of the present study shows a novel EST ratio of 60.2%, which is against the Porphyra ESTs database, suggesting further investigations towards elucidating the characteristics of Porphyra functional genome.     

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.     

SH2域与磷酸化多肽相互作用的连续溶剂模型研究

使用连续溶剂模型方法研究了SH2结构域与磷酸化多肽pYXXX(X为20种常见氨基酸残基中的任意一种)之间的相互作用.首先计算了已知的SH2域-磷酸化酪氨酸多肽复合物之间的结合能,理论计算的结果与实验测得的亲合能之间的相关系数为0.91,验证了理论模型的正确性.然后,用该模型方法计算了SH2域与pYXXX之间的结合能,分析了磷酸化酪氨酸多肽pYXXX中 1, 2, 3位置上残基对结合能的影响.结果表明 2, 3位置上残基的变化对结合能影响较大, 2位置上带负电的残基和 3位置上的疏水性残基有利于SH2域与pYXXX之间的相互作用,这与实验结果一致.     

无人机联合D2D应急通信网络的性能分析

无人机与D2D(device-to-device)通信技术相结合可作为应急通信网络的可行选项之一,但存在复杂的同频干扰问题。为了降低干扰,提出一种无人机配备定向天线阵列的网络。以系统内用户作为主要研究对象,利用随机几何理论,对所提网络进行系统建模,将D2D通信用户以及无人机通信用户建模为两个独立分布的齐次泊松点过程,推导了D2D用户成功传输概率的精确表达式以及无人机通信用户成功传输概率的上下界理论表达式。仿真结果验证了理论公式的准确性,且相比全向天线,无人机配备定向天线可以有效地提高网络性能。同时,存在最优的无人机高度以及密度,使系统和速率最大化。