草鱼CD40基因编码区分子序列特征分析

为了研究CD40基因在草鱼出血病中的作用,笔者利用生物信息学分析方法对草鱼CD40基因编码蛋白的理化性质、跨膜结构、蛋白质二级结构、N-糖基化位点、信号肽、结构域等高级结构进行了预测。结果表明,草鱼CD40基因编码288个氨基酸残基,是一不稳定的可溶性蛋白;有2个潜在的N-糖基化位点、存在1个典型的跨膜螺旋区;编码蛋白质的二级结构是以无规则卷曲和β-折叠为主的混合型蛋白。     

鸡抗菌肽NK-lysin的生物信息学分析

为了解鸡内源性抗菌肽NK-lysin的基本信息,试验选择鸡NK-lysin的氨基酸序列通过软件对NK-lysin的生物信息学进行了分析。结果表明:NK-lysin的等电点为5.87,分子质量为15 231.3 u,为稳定蛋白和亲水蛋白,定位于细胞质内,有1个跨膜区和1个信号肽,没有糖基化位点,但有2个磷酸化位点,二级结构由α螺旋、延伸链、β折叠和无规则卷曲组成,存在多个抗原表位。说明鸡抗菌肽NK-lysin可作用于细胞膜或某些生物分子,使菌体死亡。     

草鱼GHR2基因生物信息学分析

试验旨在研究草鱼GHR2基因的理化性质和结构,利用生物信息学软件对GHR2基因进行预测分析。结果显示：在草鱼GHR2基因序列中存在一条长度为1 800 bp的开放阅读框;通过对该基因的理化性质预测可知,该基因编码了599个氨基酸,分子式为C3015H4674N774O909S31,编码产物的分子质量为67 302.78 Da,理论等电点为4.89,不稳定指数为59.45,疏水性/亲水性平均值为-0.182,存在7个潜在的N-糖基化位点和73个磷酸化位点,在第25位氨基酸上存在信号肽剪切位点,二级结构以无规则卷曲为主。研究表明,草鱼GHR2蛋白是一种不稳定的可溶性酸性蛋白,也是一种跨膜蛋白,结果可为进一步阐明草鱼GHR2基因的功能奠定分子生物学基础。     

弓形虫致密颗粒蛋白GRA12的生物信息学分析

为分析并预测弓形虫致密颗粒蛋白GRA12基因编码蛋白的结构、功能以及其作为疫苗候选抗原的可能性,本研究从Gen Bank数据库获取GRA12基因序列,通过在线蛋白分析专家系统(Expasy)并结合GENERUNR、DNAStar、DNAMAN等生物信息学分析软件对GRA12序列的编码区进行分析、对该基因编码蛋白质的理化性质、信号肽、跨膜结构域、二级结构、亲/疏水性、抗原表位等信息预测。结果表明:该基因全长1 311 bp,编码436个氨基酸,蛋白性质稳定,理论分子质量约为47.8 ku,无信号肽,有6个跨膜区,14个丝氨酸磷酸化位点、7个苏氨酸磷酸化位点、3个酪氨酸磷酸化位点、18个O-糖基化位点、3个乙酰化蛋白附着位点、1个酪氨酸硫酸化位点、1个潜在的N-糖基化位点、1个棕榈酰化位点,15个潜在的抗原表位。研究结果分析说明GRA12有潜力成为弓形虫疫苗候选抗原。     

1株J亚群禽白血病病毒env基因克隆及生物信息学分析

【目的】通过生物信息学方法分析1株禽白血病病毒(Avian Leukosis virus, ALV)的囊膜蛋白env的分子特征。【方法】利用鸡成纤维细胞(DF-1)培养疑似禽白血病病鸡的血清样品,通过ELISA和实时荧光定量PCR鉴定ALV亚群。对env基因PCR产物进行测序,利用SeqMan拼接env基因。将该env基因与国内外多个ALV亚群进行序列比对及遗传进化分析,并借助多种生物信息学软件对env蛋白进行分析,包括理化性质、亲/疏水性、跨膜区、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、乙酰化位点、二级结构、三级结构、抗原决定簇和B细胞抗原表位预测。【结果】ALV-J毒株的env基因全长1 719 bp,获得GenBank登录号为OP837418,其与J亚群ALV位于同一进化分支,相似性为89.3%～94.8%。该env蛋白有2个跨膜区,是由572个氨基酸组成的不稳定的亲水蛋白,不稳定系数预测值为43.49,总平均亲水性为―0.201;该env蛋白为非分泌蛋白,无信号肽,有17个N-糖基化修饰位点、77个O-糖基化修饰位点、42个磷酸化修饰位点、21个潜在抗原决定簇和9个连续碱基数超过10个...     

草鱼FGF21基因编码区生物信息学分析

FGF21基因属于成纤维细胞生长因子家族(Fibroblast Growth Factors,FGFs)。试验对草鱼FGF21基因蛋白质的结构功能和理化性质进行了预测。结果显示,草鱼FGF21基因编码蛋白质属于不稳定亲水蛋白质,蛋白质二级结构以无规则卷曲(58.29%)为主,含有187个氨基酸,β-折叠的数值是21.39%,α-螺旋的数值是20.32%,不含β-转角;磷酸化位点有24个,无跨膜结构以及N-糖基化位点和信号肽。研究结果为进一步阐明草鱼FGF21基因的功能奠定分子生物学基础。     

副猪嗜血杆菌OMP2基因的克隆及蛋白结构预测

根据GenBank上发表的副猪嗜血杆菌（HPS）全基因组序列中的外膜蛋白OMP2基因的核苷酸序列,利用Premier Primer5.0和Oligo6.0软件设计1对特异性引物,对从贵州省分离的HPS的OMP2基因进行扩增、克隆、测序和生物信息学分析。测序结果比表明,扩增的HPS分离菌株目的基因长度为1092bp,共编码363个氨基酸,与GenBank上公布的SH0165株（NC₀11852）中对应的核苷酸序列同源性为99.8%,氨基酸同源性100%。生物信息学分析结果表明,OMP2外膜蛋白的分子质量为39087.45Daltons,理论等电点pI为9.21,不稳定系数为16.73,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为70.63,总体平均亲水性为-0.494,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈散在分布,有8个主要的抗原表位;OMP2外膜蛋白序列最前端的19个N-末端氨基酸残基为信号肽序列,最佳切割位点在19～20个氨基酸,且信号肽区域主要为疏水性氨基酸;该蛋白无跨膜区;预测OMP2外膜蛋白可能含有4个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、8个蛋白激酶C磷酸化位点、7个酪蛋白激酶II磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、9个N-肉豆蔻酰化位点。     

金草鱼Serpinc1基因克隆及其序列分析

获取金草鱼Serpinc1基因序列,研究金草鱼与草鱼Serpinc1基因的差异,并预测金草鱼Serpinc1基因序列的特征及其编码蛋白的高级结构。本研究利用RT-PCR克隆测序技术获得金草鱼Serpinc1基因序列,分析其与草鱼Serpinc1基因的差异,并通过生物信息学方法预测金草鱼Serpinc1基因序列的特征及其编码蛋白的高级结构。结果显示,金草鱼Serpinc1基因与草鱼相比共有4个核苷酸位点发生改变(c.1091TA、c.1116AT、c.1176TG和c.1179CT),其中仅有1个位点(c.1091TA)为错义突变,导致第364位缬氨酸(Val)转变为谷氨酸(Glu)。生物信息学预测结果表明,金草鱼Serpinc1基因开放阅读框长度为1 353 bp,共编码450个氨基酸,分子量为50.89 kDa,理论等电点为6.58,不稳定指数为34.55,属于不稳定蛋白;编码氨基酸包含20种标准氨基酸,其中亮氨酸最多(10.2%),而色氨酸(Trp)含量最少(1.3%);整条肽链的亲疏水平均值为-0.213,表现为亲水性;包含4个糖基化位点和37个磷酸化位点;蛋白质二、三级结构以α结构和功能及其发挥该功能的活性位点的验证奠定了基础,为金草鱼出血性疾病相关分子标记的筛选提供了理论基础。     

中国荷斯坦牛MBL-C蛋白生物信息学分析

为深入了解牛MBL-C蛋白的结构功能特点、作用机制及其结构基础，以中国荷斯坦牛的MBL-C蛋白序列为研究对象，使用多种软件工具对其进行生物信息学分析。结果表明，中国荷斯坦牛MBL-C蛋白由249aa构成，不稳定指数29.71，脂肪系数68.19，亲水性氨基酸占68.46%，疏水性氨基酸占31.54%，总平均亲水性-0.403，为亲水性稳定蛋白。含Sec/SPⅠ常规信号肽，无跨膜结构域，主要定位于胞外，为经典分泌蛋白。预测到23个磷酸化位点及其对应激酶，未预测到N-糖基化位点和O-糖基化位点。分别有27.71%、4.82%、51.41%、16.06%的氨基酸参与形成α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链，获得了可信度和质量较高的三聚体三维立体结构模型。本研究可为牛MBL-C蛋白结构与功能、作用机制阐释乃至牛抗性遗传、分子育种等深入研究提供参考。     

藏羊DQB1蛋白结构预测与分析

为研究藏羊DQB1基因编码蛋白的功能,利用生物信息学软件对该蛋白的结构进行预测和分析,结果表明,DQB1蛋白含有信号肽和1个跨膜螺旋区,具有1个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、1个细胞附着序列、1个免疫球蛋白和主要组织相容性复合体蛋白、2个N-豆蔻酰基化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、5个蛋白激酶C磷酸化位点,三级结构主要以α螺旋、β折叠和无规则卷曲组成。研究结果可为青海藏羊DQB1基因抗病性的研究提供参考。     

鸡柔嫩艾美耳球虫表面抗原蛋白SAG17的生物信息学分析

为了分析鸡柔嫩艾美耳球虫表面抗原蛋白SAG17的蛋白质结构以及预测其作为疫苗候选抗原的可能性,试验采用蛋白分析专家系统(Ex PASy)、DNAMAN、DNAStar、Gene Runner等生物信息学软件,对SAG17的开放阅读框、理化性质、信号肽、二级结构、跨膜结构域、亲/疏水性、修饰位点以及抗原表位等进行分析与预测。结果表明:SAG17全长813 bp,其蛋白由270个氨基酸组成,理论分子质量为28 741.23 u,分子式为C1252H1979N339O411S12,原子总数为3 993个,等电点为4.81,含有7个丝氨酸磷酸化位点、16个苏氨酸磷酸化位点、2个酪氨酸磷酸化位点、7个O-糖基化位点、1个N-糖基化位点、2个赖氨酸ε-氨基糖基化位点、1个GPI修饰位点、4个SUMO蛋白附着位点、13个潜在的抗原表位、4个跨膜区,无信号肽。在SAG17基因中α螺旋占44.44%,β转角占10.00%,无规卷曲占32.59%,延伸链占12.96%,含有13个抗原表位。说明SAG17具有潜在的免疫原性,可用于研制安全、高效的球虫疫苗。     

牛BoLA-DQA5基因生物信息学分析

本研究采用生物信息学分析的方法对牛BoLA-DQA5基因编码蛋白的理化性质、疏水性/亲水性、糖基化位点、二级结构和三级结构进行预测分析。结果表明,牛BoLA-DQA5基因片段一共编码255个氨基酸,其中亮氨酸(Leu)最多,半胱氨酸(Cys)最少。整个编码产物中,亲水氨基酸占51.82%,疏水氨基酸占48.18%,平均分值为+0.075,编码产物不稳定指数大于40且呈现疏水性,因此牛BoLA-DQA5蛋白是一种不稳定的不可溶蛋白质。牛DQA5基因编码蛋白质具有2个潜在的N-糖基化位点,分别为Asn104和Asn144;蛋白质的二、三级结构预测结果显示,二级结构和三级结构均具有α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲。本研究结果可为牛BoLA-DQA5基因深入研究提供理论基础。     

A型产气荚膜梭菌青海分离株tetA(P)耐药基因序列分析及蛋白结构预测

应用PCR技术对A型产气荚膜梭菌青海分离株的tetA(P)耐药基因进行扩增、测序,利用生物软件对tetA(P)基因进行序列分析与蛋白结构预测。结果表明,A型产气荚膜梭菌青海分离株的tetA(P)基因长度为1 263bp,编码420个氨基酸。与参考菌株EHE-NE18、Wakayama、CW92的核苷酸序列同源性依次为100%、99.8%和98.7%,氨基酸序列同源性依次为100%、100%和98.3%。分离株TetA(P)蛋白疏水性较强,具有10个跨膜区,含有4个N-糖基化位点,1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,5个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,12个N-豆寇酰化位点,三级结构主要是由α-螺旋和无规则卷曲形成。研究结果可为A型产气荚膜梭菌tetA(P)基因功能研究提供依据。     

猪细小病毒非结构蛋白NS1基因的克隆、序列分析及蛋白质结构预测

根据GenBank登录的猪细小病毒NADL-2株和China株序列,利用Oligo 6.0软件设计1对扩增NS1全基因的特异性引物,对从贵州省安顺地区检测到的PPV的NS1基因进行扩增、克隆、测序、序列分析和蛋白质结构预测分析。测序结果表明,扩增的目的基因长度为1986 bp,共编码659个氨基酸,其中NS1基因的1287、1288和1298位碱基发生了缺失,导致429、430和433位氨基酸发生缺失。系统发生树结果表明,本试验测序的NS1基因与NADL-2弱毒株处在同一进化分支;氨基酸同源性与NADL-2弱毒株和Kresse毒株最高,均为98.6%。蛋白质结构预测分析结果表明,非结构蛋白NS1的分子质量为75269.76 u,理论等电点pI为7.25,不稳定系数为41.57,推测其为不稳定蛋白质;脂肪指数为73.58,总体平均亲水性为-0.565,推测该蛋白质是一种亲水性蛋白质;该蛋白质含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈连续分布;非结构蛋白NS1无跨膜区和信号肽;预测非结构蛋白NS1含有3个N-糖基化位点、3个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、5个蛋白激酶C磷酸化位点、22个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、8个N-肉豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点及1个ATP/GTP结合位点基序A(P-环);该蛋白质抗原表位较多,存在10个主要的抗原表位。     

猪硬脂酰辅酶A去饱和酶蛋白生物信息学分析

为了探究硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)的结构和生物学功能,利用Expasy、Sopma等生物信息学软件,对猪SCD的氨基酸序列进行初步的生物信息学分析。结果表明:猪SCD基因编码359个氨基酸,平均分子质量为41.38 ku;该蛋白存在4个跨膜结构域,分别包含1个潜在的O-糖基化位点、3个N-糖基化位点和16个磷酸化位点;二级结构由α螺旋、β转角、延伸链和随机卷曲组成;该蛋白具有低复杂结构和跨膜结构两种功能结构域。     

牦牛PRLHR基因的克隆、序列分析及组织表达研究

试验旨在对牦牛催乳素释放激素受体（prolactin releasing hormone receptor,PRLHR）基因进行克隆、序列分析及组织表达研究。采集5头母牦牛和5头母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、卵巢、输卵管和子宫组织,采用RT-PCR技术扩增得到PRLHR基因cDNA全长,通过生物信息学方法分析该基因编码蛋白的生物信息学特征,利用实时荧光定量PCR技术测定PRLHR基因在牦牛及黄牛各组织中的表达量。结果显示,牦牛PRLHR基因序列长1 625 bp,其中CDS区1 113 bp、5'-UTR 22 bp和3'-UTR 490 bp,编码370个氨基酸,与黄牛、水牛、绵羊、猪和人的核苷酸序列有较高的同源性,在进化过程中十分保守;牦牛PRLHR为不稳定疏水蛋白,无信号肽,存在7个跨膜结构域;有13个丝氨酸磷酸化位点、6个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点;有3个N-糖基化位点和10个O-糖基化位点;蛋白二级结构中α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角分别为49.19%、31.89%、15.68%和3.24%;蛋白质三级结构预测显示,牦牛PRLHR蛋白具有GPCRs超级家族中PrRP家族的典型结构域。实时荧光定量PCR结果表明,PRLHR基因在牦牛输卵管组织中的表达量显著高于其他组织（P<0.05）;在牦牛下丘脑、脑垂体前叶、子宫和输卵管组织中的表达量极显著高于黄牛（P<0.01）。试验成功克隆得到牦牛PRLHR基因序列,并对其进行了生物信息学和组织表达特性分析,为进一步研究PRLHR基因在牦牛繁殖活动中的调控作用奠定了基础。     

牛支原体新疆分离株oppD/F基因克隆及分子特征分析

试验旨在分析牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列,并探究其序列特征及编码蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株oppD/F基因序列（登录号：AF130119.1）设计1对引物,应用PCR技术扩增获得分离株oppD/F基因,将oppD/F基因片段克隆至pMD19-T载体中进行测序,在采用生物信息学方法分析其核苷酸序列的基础上对其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、可溶性、信号肽、跨膜域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构和功能等进行分析和预测。结果显示,牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列全长1 617 bp,与Mb PG45株和Mb JF4278株的同源性均为100%,处于同一分支;该基因编码蛋白是由539个氨基酸残基组成,不存在信号肽及跨膜结构,是一种稳定的亲水性蛋白质;oppD/F蛋白存在1个AAA家族结构域,50个潜在的磷酸化位点和3个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高（61.78%）,无规则卷曲次之（20.78%）。功能预测结果显示,oppD/F蛋白在信号传导、受体、结构蛋白、离子通道、免疫应答和胁迫应答等方面的几率均较高。本研究结果为进一步分析牛支原体oppD/F基因的功能提供了一定的理论依据。     

副猪嗜血杆菌OMP5 基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank 上公布的副猪嗜血杆菌外膜蛋白OMP5 基因的核苷酸序列,设计1 对特异性引物,对贵州省HPS 分离株OMP5 基因进行扩增。结果表明所扩增的OMP5 基因的长度为1116 bp,与SH0165 株对应的核苷酸序列和氨基酸同源性均为100%。生物信息学分析结果表明,OMP5 基因所编码的外膜蛋白P5 的理论等电点pI为9.34,不稳定系数为20.44,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为83.94,总体平均亲水性为-0.172,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,无跨膜区,最前端的21 个N-末端氨基酸残基为信号肽序列并且主要为疏水性氨基酸,最佳切割位点在第21～22 个氨基酸之间;结构位点预测表明该蛋白含有多个不同的糖基化和磷酸化位点。     

副猪嗜血杆菌OMP5基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank上公布的副猪嗜血杆菌外膜蛋白OMP5基因的核苷酸序列,设计1对特异性引物,对贵州省HPS分离株OMP5基因进行扩增。结果表明所扩增的OIvIP5基因的长度为1116bp,与SH0165株对应的核苷酸序列和氨基酸同源性均为lOO％。生物信息学分析结果表明,OMP5基因所编码的外膜蛋白P5的理论等电点pl为9．34不稳定系数为20．44,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为83．94,总体平均亲水性为-0．172,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,无跨膜区,最前端的21个N-末端氨基酸残基为信号肽序列并且主要为疏水性氨基酸,最佳切割位点在第21～22个氨基酸之间;结构位点预测表明该蛋白含有多个不同的糖基化和磷酸化位点。     

1株Ⅶ型新城疫病毒融合蛋白基因的克隆与生物信息学分析

为了研究Ⅶ型新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）CY1株的进化情况,分析其遗传变异和基因功能,试验应用RT-PCR扩增NDV辽宁分离株CY1株的融合蛋白(fusion,F)基因,进行测序分析,构建系统进化树,并用生物信息软件对蛋白结构功能进行分析。结果显示,NDV F基因全长1662 bp,编码553个氨基酸。生物信息学分析结果表明,F蛋白的分子质量为58991.0 u,理论等电点为8.48,半衰期为30 h（哺乳动物类网状细胞）,不稳定系数31.62,脂肪指数为108.12,总平均疏水性0.174,最大疏水性为3.078,最小疏水性为-2.578,信号肽序列为第1-31位氨基酸残基,跨膜区结构分析结果表明该蛋白为跨膜蛋白,预测可能含有6个N-糖基化作用位点、9个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、7个蛋白激酶C磷酸化位点、14个N-豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点、1个亮氨酸拉链、1个微体C端靶信号位点、1个双向核定位信号。系统进化分析结果表明,NDV CY1株与zj1株进化距离最近。