核桃细菌性黑斑病菌中脂蛋白预测及其特性研究

目的]脂蛋白几乎存在于所有细菌中,其通过N端脂质结构锚定在膜中,并参与细胞膜结构构建、维护细胞膜的稳定性、信号转导和转运等过程,同时在维持其生理功能、致病性和耐药性等方面发挥着重要作用.核桃细菌性黑斑病严重危害着我国核桃产业的健康发展,然而,尚未见其脂蛋白信号肽相关研究报道.方法]本研究基于11个核桃细菌性黑斑病菌的全基因组序列,通过LipoP v1.0在线分析程序预测,从而实现对上述细菌中脂蛋白的预测.结果]上述细菌中总共有1718个脂蛋白,所含脂蛋白范围为148～164个,所占比例为3.62％～4.02％,脂蛋白长度集中在150～450 aa,其中长度在100～200 aa的脂蛋白数量最多,氨基酸组成以丙氨酸所占比例最高,平均为14.4％～14.8％,而天冬氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、色氨酸的含量最低.上述菌株所含脂蛋白氨基酸长度较小,推测与脂蛋白较为灵活地实现其行使功能有关;同时,对上述蛋白特性进一步开展了研究,明确脂蛋白具有1次以上跨膜结构域不多,多数脂蛋白定位在线粒体核胞外,并且在理论等电点、不稳定系数以及总平均亲水性等方面存在着一定的差异,但是总体而言上述菌株中的脂蛋白在理化性质方面具有趋同的特性,此外,少数蛋白不具有信号肽序列,不属于典型分泌蛋白,具有转运肽的脂蛋白数量较少,且预测可靠性不高.进一步对信号肽切割位点特征进行分析,发现在上述1718个脂蛋白中,A(丙氨酸)所占比例最高,在信号肽切割位点-3、-2、-1、1、2处,A(丙氨酸)、A(丙氨酸)、C(天冬氨酸)、A(丙氨酸)、P(脯氨酸)的含量最高,且氨基酸的组成在-3和-1割位点上相对比较保守,属于A-X-C类型,即丙氨酸-任意氨基酸-天冬氨酸.最后,通过遗传关系分析发现细菌性黑斑病菌中脂蛋白序列之间在具有较高同源性以及较近亲缘关系.结论]核桃细菌性黑斑病菌中脂蛋白在理化性质、亚细胞定位以及转运肽等方面具有趋同性特征,为进一步深入开展核桃细菌性黑斑病菌中脂蛋白的研究提供了重要的理论指导,此外,通过遗传关系分析进一步明确了与细菌性黑斑病菌中脂蛋白之间的关系,为深入探索脂蛋白在细菌性黑斑病菌中的作用奠定了坚实的理论基础.同时,核桃细菌性黑斑病菌分泌系统中SPaseI和SPaseII等不同信号肽类型的外泌蛋白在同源关系上、功能类别上是否保守,是否都具有上述研究结果的(种内、种间的)独特生物学功能还有待进一步深入研究.

Prediction and Characteristic Analysis of Lipoprotein in Xanthomonas arboricola pv. juglandis