阳春砂HMGR基因cDNA克隆及生物信息学分析

目的:克隆阳春砂3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的编码区c DNA.方法:根据阳春砂叶片转录组得到的HMGR基因序列自主设计引物.用改良的CTAB法提取阳春砂叶片总RNA,反转录得到c DNA,以c DNA为模板通过PCR反应扩增阳春砂HMGR基因并克隆到p MD-18T载体,将获得的阳性克隆进行测序分析.运用生物信息学方法分析得到的c DNA序列.结果:成功扩增出全长1 716 bp的c DNA片段,将其成功克隆进入p MD-18T载体,测序后将序列提交至Gen Bank得到其编号KU572444.生物信息分析结果显示,该基因片段编码1个由571个氨基酸残基组成HMGR蛋白.HMGR二级结构主要由43.95%的α-螺旋和47.29%的β-转角组成,同时还含有8.76%的β-折叠.与其他植物该蛋白质序列同源性及进化树分析结果表明,阳春砂HMGR与小米(Setaria italic)的同源性最高,且阳春砂与单子叶植物聚为一类.结论:从阳春砂叶片中成功克隆HMGR基因并进行了生物信息学分析.     

基于弹性网络模型的细胞色素c折叠核的识别研究

来自细菌的细胞色素c与来自马的细胞色素c具有很高的序列和结构相似性,但是二者的折叠/去折叠路径及折叠核的位置具有很大的差异,导致这种差异的原因目前并不清楚。本文采用迭代的高斯网络方法研究了上述两个蛋白的去折叠过程,并成功识别出两个体系的折叠核位置,与实验很好地吻合。结果表明,两个体系拓扑结构的差异是导致二者折叠特征和折叠核位置不同的主要原因。     

降解多环芳烃的鞘氨醇单胞菌ahdA1c基因的生物信息学分析

ahd A1c基因是鞘氨醇单胞菌降解多环芳烃中的关键基因。为了解鞘氨醇单胞菌ahd A1c基因基本特性,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白二三级结构、KEGG通路等。结果表明,ahd A1c基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸,与xylk基因、bph A1c基因的同源性均在90%以上;同源性较高;ahd A1c蛋白具有亲水性和稳定性,有31个磷酸化位点,2个保守区域,有跨膜区,无规则卷曲是二三级结构中最主要结构元件;KEGG分析表明ahd A1c蛋白编码水杨酸羟化酶。为进一步研究多环芳烃的降解机理奠定了基础。     

小鼠骨骼肌肌球蛋白重链生物信息学特性比较

应用生物信息学软件对MyHCs蛋白不同亚型的基因序列进行比较分析,并根据比对结果建构系统进化树,对其蛋白进行结构与功能分析。结果表明:MyHC在体内以多种蛋白形式存在,其理化性质基本一致;可能的翻译后糖基化修饰多为N-糖基化,且都存在较多个位点,具有明显的Motor-domain Superfamily、MYSc、Myosin tail 1等多重保守结构域,并且N末端具有多个ATP结合位点等特异性功能区域。MyHCs蛋白二级结构均以α螺旋为主,辅以折叠和无规则卷曲等形式,其三级结构模式相似;系统进化树显示,MyHCⅡb、MyHCⅠ蛋白与其他蛋白有着较大的序列差异及较远的进化关系。MyHC蛋白不同亚型结构之间的细微差异为MyHC的重塑提供可能,进而在结构上与其功能相适应。     

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.     

拟穴青蟹(Scylla paramamosain)NOS蛋白结构分析及同源建模

为了进一步认识拟穴青蟹一氧化氮合成酶(S.paramamosain nitric oxide synthetase,SpNOS)蛋白的结构和功能,深入研究该蛋白的生物学特性,本研究采用生物信息学方法,对SpNOS蛋白质的理化性质、二级结构及三级结构等进行生物信息学分析,并在获得三级结构的基础上进行同源建模.分析结果表明,拟穴青蟹NOS蛋白与眼斑龙虾NOS蛋白组成较为接近.二级结构以α螺旋和随机卷曲为主.NOS全长1214个氨基酸,其空间结构分别以2G60、3HR4、1QGY的A链为模板,分三段进行建模,得到合理的空间结构.实验数据为深入研究一氧化氮合成酶的蛋白结构和免疫功能的关系奠定了基础.     

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。     

盘基网柄菌RasD蛋白的生物信息学分析及趋电性研究

通过对盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)RasD蛋白进行生物信息学分析及趋电性研究,探究盘基网柄菌能否作为开发电激治疗肿瘤的生物模型.研究发现RasD蛋白含有187个氨基酸残基,是亲水性蛋白,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,同源比较发现盘基网柄菌细胞中的RasD蛋白与人类的Ras蛋白相...     

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.     

甘蓝型油菜SHR蛋白基因鉴定与结构分析

植物SHR蛋白属于GRAS蛋白转录因子家族,保守羧基端含有VHIID结构域,氨基端不保守,参与调控植物物质合成和生长发育.参照拟南芥At SHR基因的CDS序列,采用生物信息学的方法在甘蓝型油菜数据库中鉴定出3个Bn SHR基因,进而分析其基因结构、生化特性、进化关系和蛋白结构.研究结果显示3个Bn SHR基因中有2个位于C基因组(来源于甘蓝)上,1个位于A基因组(来源于白菜);3个Bn SHR基因的氨基酸序列一致性为88.25%,与At SHR基因在进化上也高度同源,SHR基因在结构和功能上保守;亚细胞定位预测显示Bn SHR蛋白可能定位于过氧化物酶体,参与种子萌发过程中脂肪转变为糖分的过程;PHYRE2预测了Bn SHR蛋白的三级结构,由于序列的差异性导致了氨基末端处结构相差较大,但VHIID保守区结构类似,为β-折叠.     

Structure modeling and spatial epitope analysis for HA protein of the novel H1N1 influenza virus

In recent months, a novel influenza virus H1N1 broke out around the world. With bioinformatics technology, the 3D structure of HA protein was obtained, and the epitope residues were predicted with the method developed in our group for this novel flu virus. 58 amino acids were identified as potential epitope residues, the majority of which clustered at the surface of the globular head of HA protein. Although it is located at the similar position, the epitope of HA protein for the novel H1N1 flu virus has obvious differences in the electrostatic potential compared to that of HA proteins from previous flu viruses.     

Characteristics of the binding features of Nelin with F-actin and screening Nelin interactive proteins

The interaction of nelin, a cardiac-specific expressed protein of human novel gene nelin, with F-actin was studied by both F-actin cosedimentation in vitro and colocalization assays. The results showed that nelin is a new F-actin binding protein and is colocolized with F-actin in cytoplasm of cells. Three new nelin binding proteins, filamin C subtype, titin N2B subtype and inter-alpha trypsin inhibitor heavy chain precursor (ITIH), were identified from human heart cDNA library using yeast two-hybrid screening. The binding activity of filamin C with nelin was confirmed by coimmunoprecipitation. Filamin C binds to nelin through its C-terminal region. It is indicated that nelin is a cytoskeleton associated protein and acts as a membrane-cytoskeleton associated protein involved in the formation of focal adhesions.     

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.     

黑线仓鼠KiSS-1基因的生物信息学与系统进化研究

采用RT-PCR技术克隆得到黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)KiSS-1基因的部分序列,并进行生物信息学分析。结果表明:该段序列共429bp,包含部分5’非翻译区、转录起始位点、信号肽序列以及主要的活性区域。黑线仓鼠KiSS-1编码的蛋白质是一种胞外分泌的亲水性蛋白质,N端含有19个氨基酸组成的信号肽序列,67、121-122位各有一个水解位点,68、69处的磷酸化位点可能与蛋白质活性的获得有关。二级结构预测含有较多的α螺旋和自由卷曲,115-119位的α螺旋在与受体结合中有重要作用。系统进化分析证实该序列与其他物种有较高的同源性,说明该基因在进化中相对保守。通过生物信息学与系统进化分析,有助于进一步揭示KiSS-1的转运加工途径及作用机制。     

T细胞功能学与结构免疫学结合方法鉴定HLA-A2限制性的细胞毒性T淋巴细胞表位富集区

 T细胞表位在抗病毒的T细胞免疫中发挥核心作用,目前已在多种病原微生物的蛋白序列上发现存在T细胞表位的聚集现象。本文建立了一套功能学与结构学结合的策略鉴定病原体上细胞毒性T细胞(Cytotoxic T Lymphocyte,CTL)表位富集区的方法,并以严重急性呼吸道综合征(SARS)相关冠状病毒(SARS-CoV)的M蛋白为例,成功地鉴定了一个HLA-A2限制性的表位富集区。首先通过生物信息学的方法预测并合成M蛋白跨膜区的HLA-A2潜在结合多肽,通过体外复性实验和T2细胞结合实验验证多肽与HLA-A2的结合力;然后在HLA-A2.1/Kb转基因小鼠中检测这些多肽的免疫原性;最后通过X射线衍射技术,成功解析了其中一条多肽与HLA-A^*0201的复合物结构,其结构显示该多肽具有典型的HLA-A^*0201表位的结构特点,但却呈现出与以往鉴定多肽不同的构象和锚定残基。本文对于理解机体对SARS-CoV等病原体产生的T细胞免疫反应,以及为更广泛的人群设计T细胞疫苗具有重要意义。     

生物信息学研究的军事应用前景

叙述了生物信息学的研究现状及生物信息学在未来军事领域的应用前景.指出大规模基因测序中的信息分析、新基因识别、蛋白质结构预测、"数字化基因"获取、非编码区分析、完整基因组比较、基因功能表达谱分析等都是生物信息学应用于未来军事领域的重要研究内容.     

斑马鱼GAPDH蛋白片段的原核表达差异分析

为了分析斑马鱼GAPDH基因不同区域原核表达构建的诱导效应差异,应用生物信息技术分析斑马鱼GAPDH分子结构,通过定向删除技术,构建表达部分斑马鱼GAPDH蛋白片段的质粒。通过IPTG诱导,SDS-PAG检测,分析GAPDH基因不同区域构建的蛋白表达差异。结果:引物对ZGCKF/ZGCXR构建的GAPDH重组表达质粒具有IPTG诱导表达效应,而引物对ZGNKF/ZGNXR构建的质粒则不具有IPTG诱导表达效应。因此,为了在原核表达真核蛋白时应考虑过表达的真核蛋白是否会影响宿主的代谢以及是否会导致宿主的抵抗,设计引物时应当选择合适的区域构建重组质粒才能获表达产物。     

人免疫缺陷病毒2型(HIV-2)穿膜蛋白基因片段克隆表达

以人免疫缺陷病毒２（ Ｈ Ｉ Ｖ２） 的原病毒基因组为模板,通过套式 Ｐ Ｃ Ｒ 扩增得到了 Ｈ Ｉ Ｖ２ 的一段特异性膜抗原蛋白基因片段;随后将此片段克隆入诱导表达载体ｐ Ｇ Ｅ Ｘ５ Ｘ１ ,获得了重组表达质粒ｐ Ｇ Ｅ Ｘ３６ Ｅ Ｎ Ｖ． Ｉ Ｐ Ｔ Ｇ 对重组表达菌株诱导后, Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 结果显示重组菌株有特异性表达蛋白带产生     

蟹类水产品过敏原及其致敏性消减技术研究进展

蟹类是我国重要的经济水产品,也是诱发过敏反应的主要食物之一。因此,了解蟹类水产品过敏原种类及抗原表位,探究有效的蟹类致敏性消减技术等极为迫切。阐明蟹类水产品过敏原及其抗原表位是消减其致敏性的重要前提,概述了国内外分离鉴定的蟹类水产品过敏原,包括原肌球蛋白、精氨酸激酶、肌质钙结合蛋白、磷酸丙糖异构酶、细丝蛋白c等;总结了利用生物信息学技术、噬菌体展示技术、一珠一化合物技术等定位分析蟹类水产品过敏原的线性表位和构象表位概况。比较了辐照技术、超声技术、美拉德反应技术、酶法交联技术、微生物发酵技术等现代加工处理方法,或修饰过敏原抗原表位或破坏过敏原蛋白质结构,从而消减蟹类水产品过敏原致敏性。着重分析了蟹类水产品过敏原的未来研究趋势,提出蟹类水产品过敏原结构与致敏性的构效关系解析是该领域的研究难点;对比了物理法、化学法、生物法在蟹类水产品致敏性消减方面的优缺点,提出未来重点发展复合加工处理方式,以便更大程度地降低过敏原致敏性,从而为低致敏性的蟹类食品或生物制品的开发提供技术依据。