紫花苜蓿乙酰CoA硫解酶的生物信息学分析与同源建模

[目的]对紫花苜蓿中的乙酰CoA硫解酶进行生物信息学分析与同源建模。[方法]应用生物信息学软件预测紫花苜蓿乙酰CoA硫解酶的理化性质、亲/疏水性、卷曲螺旋结构、糖基化位点、活性位点、亚细胞定位、二级结构、结构域及三维高级结构。[结果]该蛋白质是一个极疏水性蛋白,含403个氨基酸,理论等电点为6.95;包含1个明显卷曲螺旋结构、5个糖基化位点、1个硫解酶结构域;二级结构中α-helix(Hh)占39.95%、Extended strand(Ee)占16.38%、Random coil(Cc)占43.67%;Ramachandram结构检测表明预测蛋白质残基的二面角有90%以上位于黄色区域,符合立体化学能量规则。[结论]为该蛋白功能的探索提供了一定的理论参考。     

紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶mPDI的生物信息学分析与同源建模

紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶的基因已经被克隆测序。利用其mRNA及氨基酸序列,应用生物信息学软件预测了该蛋白质的理化性质、亲/疏水性、信号肽、二级结构、卷曲螺旋结构、跨膜区域、糖基化位点、活性位点、亚细胞定位、功能结构域及高级结构。结果表明,该蛋白质是一个整体疏水性蛋白,细胞定位为粗面内质网,含有512个氨基酸,理论等电点为4.98,信号肽位于1～24号氨基酸;二级结构中α-螺旋占26.37％（135AA）,无规则卷曲占53.32％（273AA）,延伸链占20.31％（104AA）;包含3个卷曲螺旋结构,3个糖基化位点,2个硫氧还蛋白结构域,2个硫氧还蛋白活性位点。Ramachandram结构检测表明此模型的三维结构符合立体化学能量规则。     

黑曲霉内切β-木聚糖酶三维结构模建及分子进化分析

内切β-木聚糖酶是一类木聚糖降解酶,对黑曲霉来源的内切β-木聚糖酶核酸序列进行序列比对,构建进化树;采用同源模建方法模建内切β-木聚糖酶的三级结构,并预测内切β-木聚糖酶的二级结构。进化树将内切β-木聚糖酶分成3个组：第1组和第2组的3-D结构相似,而第3组的3-D结构和前2者差别较大。第1组合有1个α-螺旋和13个β-折叠二级结构,二硫键位于Cysf119和Cysm之间;第2组合有1个α-螺旋和13个β-折叠二级结构;第3组合有13个α-螺旋、3个3,10-螺旋和9个β-折叠二级结构,二硫键位于Cys281和cys287之间,而且第3组还含有一个复杂的β-α-β结构域。该研究为黑曲霉内切β-木聚糖酶的结构,功能和蛋白质工程研究提供了一定的理论基础。     

橡胶HMGR蛋白的生物信息学分析与同源模建

利用生物信息学方法分析了橡胶HMGR蛋白的氨基酸组成、等电点、疏水／亲水区、二级结构等蛋白质性质,并同荔枝、拟南芥和水稻的蛋白进行了对比,并用生物信息学软件对其空间结构进行了模拟,同时对模建结果进行了结构质量的分析与检测。结果表明：该蛋白共有575个氨基酸,等电点为6．44,二级结构中α螺旋占45．91％,β折叠片占13．04％,无规卷曲占35．83％。三维结构检测表明,此模型的结构符合立体化学规则。此外,利用该模型预测了配体SIM和ADP在HMGR结构空间的近似位置,并定位了与SIM和ADP作用的相关残基。     

细叶百合LpSVP基因的克隆及其表达分析

从细叶百合(Lilium pumilum)中克隆得到LpSVP基因,该基因ORF全长为675bp,编码224个氨基酸。序列同源性和系统进化树分析表明该基因属于MADS-box基因家族下SVP类基因;生物信息学分析表明蛋白相对分子量为25.783kDa,理论等电点为5.62,为亲水蛋白,没有跨膜结构;亚细胞定位预测于细胞核中;蛋白质二级结构a-螺旋占60.71%,随机卷曲占29.02%,延伸链占10.27%;蛋白质三级结构以同型四聚体形式存在。半定量分析表明该基因在鳞茎、叶片、雌蕊、雄蕊和花瓣中均表达,但表达有强弱差异;实时荧光定量分析表明在花发育过程中该基因表达量先增长后下降。该研究为深入了解LpSVP基因功能奠定了基础。     

米曲霉6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(gnd)的克隆及生物信息学分析

采用PCR技术从米曲霉CICC2012菌株基因组中克隆6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(gnd),并利用生物信息学手段对其氨基酸序列、进化树、理化性质、蛋白质结构等进行分析.序列测定和分析结果表明.gnd基因序列长为1 723 bp.包含1个1 551 bp的开放阅读框,编码516个氨基酸;gnd基因编码的6PGDH氨基酸序列与黄曲霉6PGDH基因的同源性为99％,存在的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点分别有11,2和6个;6PGDH蛋白分子量为57.3 kD,等电点为5.63; gnid基因编码蛋白二级结构α-螺旋区域占44.57％,β-折叠区域占12.79％.无规则卷曲区域占42.64％;氨基酸残基11～195位点为NADP+结合区域.     

基于数学模型的蛋白质超二级结构β-α-β模体预测

蛋白质超二级结构β-α-β模体是蛋白质的重要组成部分,所以蛋白质超二级结构β-α-β模体的研究有重要的生物学意义。根据蛋白质超二级结构的保守性,用打分值、距离函数值构成的向量来表示序列信息,通过二次判别方法对蛋白质中β-α-β模体进行识别,得到了较好的预测结果。     

毛果杨1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸合酶(HDS)基因的生物信息学分析(英文)

[目的]研究HDS基因间的同源性及其进化关系。[方法]以毛果杨的HDS基因为研究对象,利用生物信息学软件及网站对其进行碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性、保守区以及二级结构和三级结构的预测与分析。并与其他10个物种的HDS基因序列进行多重比对与进化分析。[结果]毛果杨HDS基因的单链mRNA序列长1956bp,编码由656个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质相对分子质量为72937.03,其中含量最高的是Leu,为10.50%;整个多肽中疏水性氨基酸只占39.63%,有10个亲水区和6个疏水区;与其他10个物种同源性多重比对发现同源性最高达99%。[结论]毛果杨HDS基因处于稳定状态,编码的蛋白为亲水性蛋白,在进化过程中是保守的;试验中获得的保守区段序列信息为新基因的克隆奠定了基础。     

毛果杨1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸合酶(HDS)基因的生物信息学分析

[目的]研究HDS基因间的同源性及其进化关系。[方法]以毛果杨的HDS基因为研究对象,利用生物信息学软件及网站对其进行碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性、保守区以及二级结构和三级结构的预测与分析。,并与其他10个物种的HDS基因序列进行多重比对与进化分析。[结果]毛果杨HDS基因的单链mRNA序列长1 956 bp,编码由656个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质相对分子质量为72 937.03,其中含量最高的是Leu,为10.50%;整个多肽中疏水性氨基酸只占39.63%,有10个亲水区和6个疏水区;与其他10个物种同源性多重比对发现同源性最高达99%。[结论]毛果杨HDS基因处于稳定状态,编码的蛋白为亲水性蛋白,在进化过程中是保守的;试验中获得的保守区段序列信息为新基因的克隆奠定了基础。     

绵羊NRCAM基因的生物信息学分析

利用生物基因组学数据库，对绵羊神经原相关的细胞粘附分子基因(neuro-related celladhesion molecule，NRCAM)进行生物信息学分析，以初步了解其结构并对其编码的蛋白质的功能进行预测。结果表明，绵羊NRCAM基因含有1个最大长度为3 648 bp的开放阅读框，编码1215个氨基酸残基。NRCAM 基因编码产物的分子质量为134 367.13 KDa，理论等电点为5.49。亚细胞定位主要位于细胞质(26.1%)，属于分泌蛋白，且存在信号肽序列。存在5段IGc2区、1段IG区，1段低复杂性区域以及4段FN3区，且有1段跨膜结构；二级结构以无规卷曲和β折叠为主，三级结构主要由无规卷曲和β折叠缠绕形成。     

气肿疽梭菌细胞毒素CctA基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank中气肿疽梭菌细胞毒素CctA基因的参考序列,采用PCR方法扩增细胞毒素CctA基因。在将该基因进行克隆和测序后利用生物信息学方法,对细胞毒素CctA蛋白的理化性质、结构功能域、蛋白质二级结构和三级结构及抗原表位等重要参数进行了预测和分析。结果表明:与参考序列(JQ692583)相比,存在3处突变,核苷酸序列的同源性和氨基酸序列的同源性均为99.4%;CctA蛋白的理论等电点为8.00,不存在跨膜区和信号肽序列,二级结构以β-折叠和无规则卷曲为主,主要有4个抗原表位区域。本研究为CctA蛋白功能的深入研究提供了参考,并为气肿疽梭菌单克隆抗体的制备及合成肽疫苗的研发奠定了基础。     

棉铃虫CCE001a蛋白结构与功能的生物信息学分析

[目的]深入预测CCE001a蛋白结构与生物学功能。[方法]使用生物信息学方法预测CCE001a基因所编码的蛋白质,预测其功能与结构。[结果]该蛋白的总氨基酸残基数为556个,分子式为C₂₈₆₅H₄₃₂₁N₇₃₇O₈₁₁S₂₃,蛋白的等电点pI为5.32,带正电的氨基酸残基（Arg+Lys）为58个,带负电的氨基酸残基（Asp+Glu）为75个,蛋白不稳定系数为35.22,脂肪系数为75.91,总平均亲水性系数为-0.262;CCE001a蛋白有一个脱氢酶超家族（cl21494）结构域;经分析显示,α-螺旋、无规律的卷曲是这种蛋白质的主要二次结构,分别占31.35%和46.49%,还包括3.96%的β-转角和18.20%的扩展延伸链。经过三级结构学预测表明,该蛋白包括α-螺旋、β-转角;该蛋白亚细胞被确认为定位在内质网内,存在着信号肽的序列,初步可以认为是具有分泌力的亲水蛋白,且没有出现跨膜蛋白,共有37个磷酸化位点,1个N-糖基化位点。[结论]该研究可为研究CCE001a的解...     

天祝白牦牛MSTN基因编码区克隆及生物信息学分析

为探讨天祝白牦牛MSTN基因的分子结构特征,通过PCR扩增和测序技术以及生物信息学分析工具对天祝白牦牛MSTN基因进行克隆、测序及相关生物信息学分析。结果表明,天祝白牦牛MSTN基因编码区序列全长1 128 bp,编码375个氨基酸残基;天祝白牦牛MSTN基因编码蛋白分子量42.55 ku,理论等电点为6.14;生物信息学预测发现,天祝白牦牛MSTN蛋白是不稳定的亲水蛋白,mRNA二级结构的最小自由能为-1 135.16 k J·mol~(-1),蛋白质二、三级结构均是以无规卷曲和延伸链为主的混合型蛋白。天祝白牦牛MSTN基因的成功克隆为进一步研究牦牛MSTN的遗传特性和生理机制奠定了基础。     

紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶mPDI的生物信息学分析与同源建模研究

利用紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶（mPDI）的mRNA（来自NCBI,登录号为Z11499．1）及氨基酸序列（来自UniProt KB／Swiss—Prot数据库及NCBI数据库,其登录号分别为1729828、CAA77575．1）,应用生物信息学软件预测了该蛋白质的理化性质、亲疏水性、信号肽、二级结构、卷曲螺旋结构、跨膜区域、糖基化位点、活性位点、亚细胞定位、功能结构域及高级结构。结果表明：紫花苜蓿mPDI蛋白质是一个整体疏水性蛋白,细胞定位为粗面内质网,含有512个氨基酸,理论等电点为4．98,分子量为57087．4Da,原子组成为C2597H3977N651O786S6摩尔消光系数在280nm处为37610,不稳定系数为40．12,脂肪系数为79．96,总平均亲水性为-0．357。该蛋白质由20种氨基酸组成,其中非极性R基团氨基酸占44．3％,极性R基团氨基酸占28．4％,酸性氨基酸占13．6％,碱性氨基酸占13．1％,Ip、Glu、Val、Ala含量最为丰富,Met和Cys含量最少。信号肽位于1～24号氨基酸。利用ProtScale软件的KyteandDoolittle算法对mPDI蛋白进行亲／疏水性预测,结果表明该蛋白质含有7个高疏水性区域,分别分布在4J0～50区域、95～105区域、120～130区域、190～200区域、285～295区域、340～350区域以及365～375区域。利用SignalP网络工具对mPDI蛋白进行信号肽的预测,神经网络法显示第24～25位点是最可能的剪切点,马可夫模型显示了同样的信号肽酶切位点。mPDI蛋白质二级结构中α-螺旋占26．37％（135AA）、无规则卷曲占53．32％（273AA）、延伸链占20．31％（104AA）;包含3个卷曲螺旋结构、3个糖基化位点（分别为143位的S、148位的T、461位的S）、2个硫氧还蛋白结构域（14～144位、357～485位）、2个硫氧还蛋白活性位点（54～72位、399～417位）、1个内质网靶向序列（509～512位）;Ramachandram结构检测表明此模型的三维结构符合立体化学能量规则。     

杉木天冬酰胺合成酶基因的克隆与生物信息学分析

为了解杉木天冬酰胺合成酶基因(ASN)的相关信息,以杉木组培苗105为材料,克隆获得杉木ASN3基因,该基因为一个完整的开放阅读框,共编码231个氨基酸,生物信息学分析显示:ASN3基因编码蛋白为不含卷曲螺旋结构和信号肽的非跨膜稳定亲水蛋白,定位于微体(过氧化物酶体),具有多样的磷酸化位点,其中丝氨酸15个,苏氨酸7个,酪氨酸3个,其二级及三级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。     

猪T细胞受体β链基因的克隆及生物信息学分析

以GenBank上登载的猪的T细胞受体β(pTCR-β)基因为参考序列,用RT-PCR法从猪的外周血淋巴细胞中克隆了TCR-β链基因,并进行生物信息学分析.结果表明:pTCR-β基因含有一个完整的开放阅读框架(ORF),大小为849bp,编码283个氨基酸,且含有一段27个氨基酸的信号肽序列,与参考序列相比,在核苷酸序列上的同源性为80.4%,在氨基酸序列上的同源性为70.3%;生物信息学结构预测发现2个结构域,一个为IG结构域,由第32-138位共107个氨基酸残基组成;另一个为IG-LIKE结构域,由第164-211位共48个氨基酸残基组成.     

鸡堆型艾美尔球虫3-1E抗原表位的生物信息学预测

应用生物信息学分析和预测鸡堆型艾美尔球虫3-1E蛋白二级结构和抗原表位,为确定和筛选优势表位,研制安全、高效表位疫苗奠定基础。以克隆获得的鸡堆型艾美尔球虫3-1E蛋白氨基酸一级结构为基础,采用DNAStar软件和生物信息学在线分析程序Prot Param、SOSUI、IEDB、SYFPEITHI等预测3-1E蛋白理化性质和二级结构,并分析其序列跨膜区、可溶性、亲水性、可及性、柔韧性参数以及抗原指数,预测B细胞表位和T细胞表位的可能区域。3-1E蛋白由170个氨基酸组成,分子式C818H1257N213O272S3,分子质量18.5234 ku,理论等电点为4.25,半衰期为10 h;无跨膜区均为膜外区,是一种可溶性蛋白。其二级结构中α螺旋占31.76%,β转角为12.35%。B细胞表位预测区域:44-49、65-67、86-87、111-116;分值较高的T细胞表位区域:52-60、94-102、97-105、154-162、157-165。运用生物信息学方法确定3-1E存在多个抗原表位,对进一步研究3-1E的抗原性和研发优势表位疫苗具有重要意义。     

抗逆性转录因子NAC的生物信息学分析

根据在NCBI中已登录的植物转录因子NAC家族中与抗逆性有关成员的核苷酸序列和氨基酸序列,应用生物信息学软件分析了其理化性质、疏水性/亲水性、跨膜结构、二级结构、功能结构域等,并构建了这类NAC家族成员的系统进化树.结果表明,17种NAC成员的蛋白质一级结构中存在明显的疏水区和亲水区,都存在明显的α--螺旋和β折叠.二级结构组成上相似,都由α-螺旋、β折叠和无规则卷曲组成.这些成员都能够通过同源建模分析NAC蛋白质的三维结构.进化分析表明,它们主要分成4大类群.通过多序列比对得到了这些成员的保守区段,并设计了简并引物.     

版纳微型猪近交系STRA8基因克隆及功能生物信息学分析

【目的】以版纳微型猪近交系(Banna mini-pig inbred line, BMI)为材料,初步研究STRA8基因的功能,为该基因在猪精子形成过程的作用研究奠定基础。【方法】以GenBank下载的猪STRA8基因序列JQ965783及多条猪EST序列为参考序列,设计特异性引物扩增版纳微型猪近交系(BMI) STRA8基因。对STRA8蛋白质进行理化特性和功能生物信息学分析,包括二级结构、蛋白功能域、疏水性、跨膜结构、信号肽、亚细胞定位、磷酸化位点以及蛋白质功能分析;搜索并下载其他物种的STRA8蛋白质序列构建多物种系统进化树。应用实时荧光定量PCR技术检测BMI STRA8在版纳微型猪近交系15个组织中的mRNA转录表达水平。【结果】获得了包含编码序列1 101 bp的全长序列1 316 bp,编码366个氨基酸,序列已提交GenBank,基因登录号KU705622,蛋白质分子量(Mw) 41.06 ku,等电点(pI) 4.52。STRA8二级结构中α螺旋含量最高,占52.19%;含有1个蛋白功能域;在氨基端有1个HLH结构域和1个卷曲螺旋区域,在羧基端有2个低复杂度区域;疏水性结果表明STRA8基因N末端、C末端均亲水;无跨膜结构,无信号肽序列;该蛋白质位于细胞核中的概率是56.5%;STRA8蛋白共有34个磷酸化位点;系统进化结果表明:BMI与羊、水牛的相似度最高。STRA8基因mRNA在检测的BMI 15个组织中呈现差异表达现象,睾丸中表达量最高。【结论】结果将为进一步研究STRA8基因在猪精子发生方面的作用及功能提供参考。     

美洲水貂DQA基因全长cDNA克隆及其生物信息学分析

参考NCBIGenBank中上传的雪貂、海獭DQA基因序列设计出RT-PCR扩增引物,克隆了美洲水貂DQA基因全长cDNA序列;利用生物信息学软件构建了 DQA基因系统进化树,预测了 DQA蛋白结构与功能.结果表明:DQA基因全长cDNA序列大小为1 147 bp,ORF序列为768 bp,编码255个氨基酸,存在23个氨基酸的信号肽序列;DQA蛋白第236位氨基酸疏水性最强,53位氨基酸亲水性最强,218～240氨基酸可能为跨膜区域;蛋白质二级结构存在3个α-螺旋区和14个β-折叠区,处于无规则卷曲状态.获得了一个DQA蛋白三级结构模型,覆盖范围为25～208氨基酸;系统进化树表明,美洲水貂与欧洲雪貂亲缘关系最近,与家马关系最远.该研究结果为进一步阐明水貂DQA基因和蛋白的结构与功能提供了一定数据基础.