MEKK3蛋白K391位点突变对其影响的生物信息学分析及活性鉴定

MEKK3是丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族的重要成员,主要参与激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun NH2-terminal kinases, JNK)和细胞外调节(extracellular regulated protein kinases, ERK)两条通路。利用生物信息学分析野生型MEKK3(MEKK3WT)及突变型MEKK3(MEKK3K391M)蛋白的理化性质、亲/疏水性、跨膜区、二/三级结构、相互作用蛋白等。结果表明,MEKK3K391M蛋白的稳定性增强,亲/疏水性最强位点未改变,α-螺旋、β-折叠及蛋白结合位点与MEKK3WT不同。三级结构分析显示,MEKK3K391M空间位阻增大。据GenBank提供的人源MEKK3的cDNA序列(NM_203351),扩增出野生型MEKK3WT目的基因,用重叠延伸PCR定点突变技术扩增突变型MEKK3K391M目的基因,并将其克隆至带有FLAG标签的真核表达载体pCMV-tag-2c中。DNA序列分析结果表明,MEKK3K391M基因序列成功将编码赖氨酸(Lys, K)的密码子AAG突变为编码甲硫氨酸(Met, M)的密码子ATG;免疫印迹分析显示,MEKK3WT、MEKK3K391M重组体均在PC12细胞中高效表达;MEKK3WT可以激活JNK,使JNK发生磷酸化反应,其条带灰度值明显高于对照组和MEKK3K391M组。MEKK3K391M组的P-JNK与对照组相差不大。总之,MEKK3中K391的氨基酸突变引起了蛋白结构和功能的改变,特别是三级结构的空间位阻加大,使MEKK3K391M与ATP结合能力减弱,从而无法呈递磷酸基团催化相应的底物,失去生物学活性。本研究对寻找神经系统疾病JNK通路中与MEKK3相互作用的蛋白分子、探索蛋白相互作用机制提供实验基础。     

香山科学会议第420-424次学术讨论会简述

2012年4月18日—5月24日,香山科学会议先后召开了主题为:"系统生物医学中的生物信息学问题"、"心理健康促进:前沿与挑战"、"应激与应激医学:生物学基础与疾病控制"、"深海极端环境下材料腐蚀科学理论与关键实验技术"、"网络数据科学与工程——一门新兴的交叉学科?"的第420—424次学术讨论会。     

Trichoderma Reesei菌生物降解酶CIP 1和CIP 2的生物信息学分析

运用生物信息学方法,对已报道的Trichoderma reesei QM6a菌株生物降解酶CIP 1和CIP 2基因进行了生物信息学分析,以明确里氏木霉生物降解酶CIP 1和CIP 2的理化性质、二级结构、信号肽、定位、跨膜结构、磷酸化位点及进化关系.结果表明：CIP 1和CIP 2均属于稳定蛋白,含有大量无规则卷曲;信号肽剪切位点分别在19~20和17~18位的氨基酸之间;两者无螺旋卷曲结构,无跨膜结构域,并定位在分泌途径信号肽（SP）上.     

鞘氨醇单胞菌中威兰胶合成基因welS和welG的信息学研究

威兰胶是一种由微生物合成的天然高分子多聚糖,具有优异的流变性能和良好的稳定性,广泛应用于石油开采、建筑材料、日用化学品、食品、医药等领域.本论文运用生物信息学手段,对威兰胶合成过程中涉及到的关键基因welS和welG进行了研究,主要包括welS和welG基因序列及其编码蛋白WELS和WELG的性质及结构.结果表明WELS和WELG含有412和545个氨基酸,分子量分别为43.1 kDa和59.5 kDa,等电点分别为11.12和10.39,均为碱性疏水性蛋白.WELS和WELG在结构域组成类型上具有相似性,左右结构域形成大致平行的角度,并且在β-sheet部分具有相似的"环形"结构.这些研究结果为建立威兰胶代谢合成调控新策略,提高威兰胶的发酵产量奠定了基础.     

宏基因组学技术与微生物群落多样性分析方法

从宏基因组学的2个主要技术——扩增子测序与宏基因组测序出发,对其在微生物群落检测中的基本分析流程进行了介绍.概述了微生物群落多样性的概念、相关的统计分析原理以及相关分析结果的解析方法等.提出利用正处于蓬勃发展时期的大数据分析技术与手段来克服宏基因组学数据解析,并将分析结果用更易理解的形式展现出来是未来研究的重点和难点,...     

美洲鲎miRNA的生物信息学挖掘与分析

利用miRBase数据库中已有动物的小RNA（miRNA）,通过生物信息学方法对美洲鲎(Limulus polyphemus)表达序列标签（Expressed Sequences Tag,EST）和cDNA进行序列比对,挖掘美洲鲎miRNA,得到了 72个miRNA前体(pre-miRNA)、49个可编码成熟miRNA,隶属于40个miRNA家族。miRNA家族归类结果表明,无论在低等脊椎动物还是高等动物中,miRNA家族的存在都是相当保守的。以miR-10基因前体为例,分析其序列与其他物种同源序列的差异,显示miRNA序列的高度保守性。miR-10前体序列分析系统进化发现,物种聚类与传统分类亲缘关系一致。     

遗传性牙本质疾病致病基因突变谱的生物信息学研究

运用PolyPhen-2,SignalP 3.0,SplicePort等多种生物信息学软件对遗传性牙本质疾病致病基因(牙本质涎磷蛋白基因)突变谱进行总结和生物信息学分析。在已知60个患者家系中的40个突变中,发现19个错义突变或无义突变发生在DSP结构域,而21个移码突变发生在DPP结构域。在DSP结构域中,1个突变可能改变信号肽剪切位置;4个突变降低信号肽剪切的可能性;10个突变干扰外显子间的剪接;1个突变提前终止翻译过程;还有3个突变可能对多肽的空间结构产生影响。由于在DPP结构域的移码突变缺乏合适的分析软件,尚无法准确评估各个突变发生后的生物学效应。     

The research progress of tiling array technology and applications

Tiling array technology was improved from microarray technology. Over the past five years, tiling array has become an important tool for gathering genome information. Its features of high density and high throughput allow people to probe into life from the whole-genome level. This paper is a survey of tiling array technology and its applications. In addition, some typical algorithms for identifying expressed probe signals are described and compared.     

一个植物跨膜蛋白DUF872基因家族新成员的克隆与序列分析

DUF872家族是由一些未被具体描述的真核生物蛋白质构成,该家族的基因功能尚不清楚.本研究通过PCR方法从手掌参全长cDNA文库中筛选到了一个DUF872家族基因的全长cDNA,暂命名GcDUF872-1或Gc364.测序表明该序列长度为618 bp,推测编码103个氨基酸的蛋白质,序列比对表明它与拟南芥和水稻的DUF872家族基因蛋白质的相似程度达到85.92%.DUF872基因家族的进化分析表明Gc364与水稻、拟南芥的遗传关系最近,同属一个亚家族.半定量RT-PCR显示Gc364在植物组织中表达量较低,属于低丰度表达的基因,而且表达量受光处理而上调.生物信息学分析表明预测蛋白Gc364属于两次跨膜的蛋白质,可能是一个真正的编码蛋白,主要参与信号传递或能量的转换.