绵羊及相关物种去乙酰化酶1的理化性质和蛋白结构预测

为深入研究SIRT1基因及其编码蛋白的结构和功能,特别是在各信号通路中的作用,本文基于NCBI发布的包括绵羊在内的9个物种的SIRT1基因的核苷酸和蛋白质序列,采用生物信息学方法分析SIRT1蛋白的理化性质和蛋白结构,预测了绵羊SIRT1蛋白的结构和翻译后修饰位点。结果表明,不同物种SIRT1蛋白的理化性质基本一致。绵羊SIRT1是一种接近于中性的亲水性脂溶蛋白,预测其有40个潜在的O-糖基化位点、2个N-糖基化位点、33个磷酸化位点、18个乙酰化修饰位点、11个泛素化修饰位点和3个类泛素化修饰位点。这些结果为进一步研究SIRT1的功能和表达调控奠定了科学依据。     

重组UK114蛋白编码基因的序列特征及表达分析

UK114蛋白对调节calpain活性具有重要作用,为了初步研究UK114蛋白的生物学特性,在测序的基础上,克隆和鉴定了UK114蛋白基因,分析该蛋白结构及功能预测。提取山羊肝脏中的总RNA,通过特异性引物扩增,获得UK114蛋白基因的序列,利用生物信息学方法分析了UK114蛋白的理化性质、信号肽、疏水性、糖基化、磷酸化位点,并对其二、三级结构进行预测。结果表明,克隆所得到的重组UK114蛋白基因由414个核苷酸组成,编码137个氨基酸的蛋白,其分子量约为14 ku,等电点为6.19;该蛋白氨基酸组成中丙氨酸含量最高,占15.3%,缺乏组氨酸和色氨酸;该蛋白结构中不存在信号肽,也没有糖基化位点,存在多个磷酸化位点;蛋白质二级结构中α螺旋占到了35.04%,不规则卷曲占到37.23%,β折叠占21.17%;三级结构中α螺旋位于N端,β折叠主要位于C端。该蛋白没有信号肽和糖基化位点,说明该蛋白不是分泌蛋白,不能发生糖基化,说明结构相对来说不是很稳定;有多个磷酸化位点,决定了其功能的多样性和复杂性。研究结果可为后期的蛋白质功能研究提供一定的理论依据。     

牛LF基因结构和功能的生物信息学分析

摘要：本试验采用生物信息学方法预测和分析牛乳铁蛋白基因（LF）编码产物的理化特性、结构功能、信号肽、N 糖基化位点及其同源进化关系,以期为牛的抗病分子育种和经济性状相关基因筛选提供理论依据。研究结果显示牛LF基因编码708个氨基酸,产物为一种不稳定的水溶性蛋白,二级结构以α 螺旋为主,还有6个糖基化位点。蛋白功能以信号转导、胁迫应答和免疫应答的概率相对较高,这表明LF基因可能在牛免疫应答和生长调节过程中发挥重要作用,能对牛的抗病力和生产性能起作用。同源进化关系来看,牛LF基因与马的亲缘关系最近。因此LF基因可作为荷斯坦牛抗病育种的候选基因进行进一步研究。     

绵羊IGFBP-6基因的克隆及序列分析

以凉山半细毛羊为研究对象,克隆了其胰岛素样生长因子结合蛋白6基因(IGFBP-6),采用生物信息学方法进行遗传进化分析,对IGFBP-6蛋白的理化性质进行分析,并对其二级和三级结构进行预测。结果表明,绵羊IGFBP-6基因的CDS全长序列为711 bp,编码236个氨基酸,与牛、人、鼠的CDS同源性分别为96%、84%、74%,氨基酸序列同源性分别为95%、80%、69%;IGFBP-6蛋白大小为24.9 ku,理论等电点(p I)为8.83。遗传进化分析结果显示,绵羊IGFBP-6基因与山羊、牛等哺乳动物关系较近,与鱼类的亲缘关系较远。IGFBP-6蛋白存在明显的疏水性区域和亲水性区域,有1个信号肽、14个磷酸化位点、3个N-糖基化位点和7个O-糖基化位点;二级结构分析结果显示,IGFBP-6蛋白无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠区域比例分别为77.54%、19.92%、2.54%;三级结构分析结果显示,IGFBP-6蛋白存在IGFBP_N和甲状腺球蛋白-Ⅰ型功能域。     

狗枣猕猴桃钙调节蛋白基因生物信息学分析

通过NCBI查找到狗枣猕猴桃钙调节蛋白基因序列,利用生物信息学方法对该基因编码蛋白的理化性质、二维结构、三维结构、糖基化位点、所属蛋白家族、代谢途径、进化地位等信息进行了预测。结果表明,该蛋白富含天冬氨酸和谷氨酸,不含N-糖基化位点和O-糖基化位点,属于EF-hand蛋白家族,在钙信号、cAMP信号转导及植物与病原菌的相互作用、细胞减数分裂等过程中均有重要作用。     

绵羊BMPR1B基因的生物信息学分析

【目的】利用生物信息学软件对绵羊BMPR1B基因进行分析,并了解其功能和结构,为进一步探讨BMPR1B基因在绵羊生长繁殖以及绵羊卵泡生长和分泌和产羔率等研究奠定遗传信息基础.【方法】利用生物信息学对绵羊骨形态发生蛋白1β(bone morphogenetic protein 1beta,BMPR1B)基因的蛋白理化性质、亚细胞定位、潜在信号肽剪切位点、蛋白跨膜螺旋结构、糖基化和磷酸化位点、蛋白保守结构域、亲疏水性和编码产物进行功能预测分析,及其编码蛋白的二级结构和三级结构等进行分析预测.【结果】绵羊BMPR1B基因CDs编码蛋白质的502个氨基酸残基中,带电荷氨基酸、疏水氨基酸和极性氨基酸含量较高.相对分子量为56 907.4U,理论等电点pI为7.78;亚细胞主要定位于细胞核,不属于分泌蛋白;无信号肽序列;预测含有32个磷酸化位点和2个糖基化位点;存在一段跨膜结构且分别有一个GS和S-TKc的结构域,二级结构以无规卷曲为主.预测该蛋白在翻译和脂肪代谢过程中有着重要意义.【结论】绵羊BMPR1B蛋白包含502个氨基酸,为细胞核合成蛋白,该蛋白翻译后修饰的主要方式是磷酸化,在细胞内主要行翻译和脂肪代谢作用.蛋白二级结以无规卷曲为主,三级结构主要由α螺旋和无规卷曲缠绕折叠形成.     

奶牛IL-8基因结构和功能的生物信息学分析

以奶牛IL-8基因为研究对象,运用生物信息学方法,对其编码的蛋白质结构、理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、二级结构以及高级结构进行生物信息学分析,并推测与其他物种的进化关系。结果表明:奶牛IL-8蛋白为稳定亲水性跨膜蛋白,定位于细胞外。二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,有2个Ser和2个Thr,可能成为蛋白激酶磷酸化位点,此外还有12个糖基化位点。保守结构域分析表明,奶牛IL-8蛋白有一个SCY锌指保守结构域。IL-8蛋白氨基酸邻接系统树分析表明,奶牛IL-8基因与绵羊的亲缘关系最近,具有较高的同源性。     

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。     

不同植物无色花青素还原酶及其基因的生物信息学分析

对9种不同植物的无色花青素还原酶及其基因进行生物信息学分析,探索该蛋白的结构并预测LAR的功能。通过生物信息学软件对Gen Bank中已经登录的不同植物LAR基因和氨基酸序列进行分析,对其组成成分、理化性质、翻译后修饰位点、功能域、二级结构、亚细胞定位、分子进化等进行预测和推断。结果表明,9种植物无色花青素还原酶基因全长在1.0~1.2 kb,编码342~391个氨基酸,不具有信号肽;9种植物LAR都具有蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-端肉豆蔻酰化位点,个别植物LAR具有N-端糖基化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点和c AMP和c GMP依赖蛋白激酶磷酸化位点;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;进化分析表明禾本科的玉米与其他科植物亲缘关系较远。     

鸭YAP1基因编码区的克隆、生物信息分析及其组织表达特性

【目的】旨在克隆鸭YAP1基因,预测其蛋白结构、功能及其组织表达特性。【方法】以北京肉鸭为材料,采用RT-PCR技术克隆鸭YAP1基因CDS区,利用多种生物信息学分析软件预测其结构与功能,并应用荧光定量PCR检测其组织表达特性。【结果】结果表明:鸭YAP1基因CDS全长1 248bp,编码415个氨基酸,氨基酸水平上与鸡相似性最高,达99.7%;氨基酸序列分析发现鸭YAP1蛋白相对分子量为45 417.5Da,主要定位在细胞核,属水溶性蛋白,不属于分泌蛋白;预测鸭YAP1氨基酸含有磷酸化、糖基化位点各30个;含两个WW结构域,且不同物种间结构域较保守;二级结构以无规则卷曲为主,三级结构呈弯曲状螺旋结构;荧光定量结果显示,YAP1在胰脏中表达量最高,肌肉组织中最低。【结论】鸭YAP1基因非常保守,结构、功能与哺乳动物具较高一致性。     

鸭LXRα基因cDNA的克隆及序列分析

为鸭肝X受体α(LXRα)基因表达、结构功能及其在鸭脂代谢信号传导中的相关研究莫定基础资料,以兴义鸭肝脏组织总RNA为模板,采用RT-PCR法对LXRα基因进行扩增测序,分析其序列特征.结果表明:鸭LXRα基因扩增产物克隆拼接的cDNA序列全长为1412 bp(GenBank登录号:FJ966078),编码区(CDS)长1230 bp,包含起始密码子ATG和终止密码子TGA,编码409个氨基酸残基的LXRa锌指蛋白,含有17个磷酸化位点、3个糖基化位点、2个锌指结构(P-box和D-box)和1个配体结合区(LBD),无跨膜螺旋结构,表现出典型的核激素受体超家族的结构特征.鸭LXRα蛋白与哺乳动物和鱼类的LXRα蛋白的同源性为73%～76%,与禽类的同源性高达97%左右,说明LXRα基因在系统进化过程中具有很高的保守性.     

鸭坦布苏病毒LH株E蛋白基因的克隆与结构

采用分子克隆技术对鸭坦布苏病毒(DTMUV)E蛋白基因进行克隆,同时运用多种生物学软件对该基因进行结构和生物学功能预测和分析.结果表明,本试验成功克隆了DTMUV LH株E蛋白基因,该基因包含一个1 500 bp的开放阅读框,编码500个氨基酸.遗传进化树分析表明,该蛋白与我国其他省份分离株的同源性很高.该蛋白的分子质量为54.3 ku,等电点为7.63,不存在信号肽序列,含有17个糖基化位点,有13个丝氨酸、4个络氨酸和8个苏氨酸的磷酸化位点.该蛋白存在跨膜区域,为亲水性蛋白.抗原位点分析表明,该蛋白有21个抗原肽段.本试验结果为E蛋白的生物学功能和致病机理的研究奠定重要的分子理论基础.     

PmC47-8株OmpH蛋白结构的初步预测(英文)

[目的]对牦牛源多杀性巴氏杆菌C47-8株(PmC47-8)OmpH蛋白结构进行初步预测。[方法]对PmC47-8型菌株OmpH基因的测序结果进行在线BLAST比对、信号肽预测、二级结构预测及蛋白特性等方面的分析。[结果]PmC47-8株OmpH基因与已公布的81条OmpH基因相似性在84%～99%间;OmpH蛋白序列中存在信号肽,切割位点在第20号和21号氨基酸残基之间;OmpH蛋白二级结构预测中,折叠结构占49.8%,环状结构占50.2%;推测OmpH蛋白有7个O型糖基化位点,分别是位于第2、45、48、330、716、721、723号位的氨基酸残基,2个N型糖基化位点,即第15和35号位的氨基酸残基。[结论]该研究为牦牛源OmpH基因的免疫研究奠定基础。     

蓝细菌16S rRNA双甲基化酶基因ksgA的进化分析、蛋白结构预测及功能验证

为研究核糖体小亚基rRNA双甲基化酶基因ksgA的进化关系、蛋白结构和功能,利用MEGA 5.2软件构建了37种蓝细菌ksgA基因和16S rDNA的系统进化树,通过SWISS-MODEL分析和预测KsgA的蛋白质结构模型,并通过克隆集胞蓝细菌Synechocystis sp.strain PCC 6803、鱼腥蓝细菌Anabaena sp.strain PCC7120和聚球蓝细菌Synechococcus elongates sp.strain PCC 7942的ksgA基因对大肠杆菌ksgA突变体进行了异源互补.结果表明:ksgA基因在蓝细菌中与16S rDNA进化分支高度相似,且体现出蓝细菌进化的聚类特征;蓝细菌KsgA甲基化酶与该蛋白家族的其他蛋白质拥有共同的保守结构、催化位点和配体结合位点;克隆的3种蓝细菌ksgA基因均能在一定程度上互补大肠杆菌ksgA基因的功能.     

鳗鲡疱疹病毒FJ株ORF51基因的克隆及生物信息学分析

为了解本课题组分离的鳗鲡疱疹病毒福建株（AngHV-FJ） ORF51的结构特征,扩繁了 AngHV-FJ ,提取其基因组DNA ,经PCR扩增,获得ORF51基因,将其克隆至pMD19-T载体中,进行DNA测序,用生物信息学方法分析AngHV-FJ ORF51基因及其编码蛋白的结构和功能。结果显示,扩增到长约720 bp的ORF51基因序列,其与GeneBank上鳗鲡疱疹病毒欧洲株（AngHV-1） ORF51基因的序列完全一致。该基因编码239个氨基酸;预测ORF51基因编码蛋白的分子量为26107.1 Da ,等电点为7.66,是疏水性蛋白且偏碱性;有4个跨膜域;抗原表位预测显示抗原性较好;结构预测显示,存在1个N-糖基化位点、1个O-糖基化位点、10个磷酸化位点;亚细胞定位预测显示其主要存在于内质网。本研究为解析ORF51的功能及开展AngHV的基因工程疫苗研究奠定了基础。     

鸭PPARα基因结构及功能的生物信息学分析

以鸭的过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)基因为研究对象,运用生物信息学方法对其编码的蛋白质结构、理化性质及功能结构域进行分析.结果表明:鸭的PPARα基因cDNA全长1 430 bp,最长开放阅读框为1 407 bp,编码468个氨基酸;序列比对结果显示鸭的PPARα基因与鸡、胸草雀、人、牛、家马等该基因的核苷酸序列同源性分别为96%、92%、79%、77%和78%,鸭PPARα基因编码的氨基酸序列与上述其他动物的同源性高达98%、97%、89%、89%和88%;系统进化分析结果显示,在鸡、胸草雀、人、牛、马等动物中,鸭的PPARα基因与鸡的进化关系最为密切,亲缘关系最近;鸭的PPARα蛋白中α螺旋较多,该蛋白质含有1段短的核定位信号序列KKNRNKC,在引导该蛋白质进入细胞核的过程中发挥作用,同时还有由2个锌指结构组成的DNA结合域及1段配体结合域.     

玉米SEs基因家族生物信息学分析

为获悉玉米SEs基因家族的功能和系统进化关系,利用生物信息学方法对玉米SEs基因家族进行鉴定,同时分析其家族成员理化性质、蛋白质二级结构、进化关系、基因结构、保守结构、氨基酸序列、染色体及启动子顺式作用元件。结果表明,在玉米中共鉴定到10个SEs基因家族成员,编码蛋白质的氨基酸序列长度为320～534 aa,分子量大小为33.85～56.94 kDa,等电点为6.57～9.15;亚细胞定位预测结果表明大部分玉米SEs蛋白定位在细胞质和原生质;系统进化树将玉米SEs基因家族分为3支;基因结构的保守基序分析说明玉米SEs基因家族存在一定的差异性;10个玉米SEs基因家族成员主要分布在Chr1、Chr5和Chr9上;氨基酸多序列比对分析表明10个玉米SEs基因家族成员存在一定的结构相似性;蛋白序列中存在10种Motif;启动子顺式作用元件分析表明玉米SEs基因主要受光响应、茉莉酸信号响应调控。     

不同植物无色花青素还原酶及其基因的生物信息学分析

对9种不同植物的无色花青素还原酶及其基因进行生物信息学分析,探索该蛋白的结构并预测LAR的功能。通过生物信息学软件对Gen Bank中已经登录的不同植物LAR基因和氨基酸序列进行分析,对其组成成分、理化性质、翻译后修饰位点、功能域、二级结构、亚细胞定位、分子进化等进行预测和推断。结果表明,9种植物无色花青素还原酶基因全长在1.0¹.2 kb,编码3421.2 kb,编码342³91个氨基酸,不具有信号肽;9种植物LAR都具有蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-端肉豆蔻酰化位点,个别植物LAR具有N-端糖基化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点和c AMP和c GMP依赖蛋白激酶磷酸化位点;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;进化分析表明禾本科的玉米与其他科植物亲缘关系较远。     

毛白杨(BJHR01)磷酸肌醇特异性磷脂酶C(PLC2)基因生物信息学分析

[目的]用生物信息学手段分析、预测毛白杨PLC2基因/蛋白质的结构与特征,为该基因的克隆及功能研究提供理论参考。[方法]以PLC2基因及对应蛋白质为研究对象,利用各种网上数据库及生物信息学分析软件对其进行相关分析、预测。[结果]PLC2基因的GenBank登录号为JX424764.1,ORF长957bp,编码318个氨基酸,对应蛋白质PLC2的分子量35 999.1D,理论等电点7.07;PLC2与毛果杨（XP₀02313726.1）的同源性较高;PLC2属于PI-PLCc_GDPD_SF超家族,无O-糖基化位点,无二硫键,无跨膜区和信号肽,有16个磷酸化位点。[结论]对PLC2基因/蛋白的各级结构及功能进行预测,为下一步试验奠定基础。     

小菜蛾清道夫受体基因家族鉴定与生物信息学分析

【目的】小 菜蛾（Plutella xylostella）对化学杀虫性抗药性逐年上升，使 RNAi （RNA interference）农药广受关注。小菜蛾清道夫受体 （Scavenger receptor, SR）在细胞免疫中表现出吞噬和清除病原体的能力，使其成为 RNAi 农药的备选靶标基因。为确定小菜蛾 SR 基因相关靶标，鉴定分析了小菜蛾 SR 基因家族成员信息。【方法】基于全基因组数据，对小菜蛾 SR 基因家族的理化性质、跨膜结构、系统发育进化、蛋白质二三级结构预测、蛋白保守基序、磷酸化位点预测等内容进行分析。【结果】 小菜蛾 SR 基因家族有 12 个 CD36 蛋白序列，具有相似的理化性质和功能结构，均含有多个亲水性和疏水性区域及 2 个跨膜螺旋区，蛋白质二、三级结构的主要特征为无规则卷曲，磷酸化位点中丝氨酸含量最高。小菜蛾与家蚕（Bombyx mori）、冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）、黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）、烟草天蛾（Manduca sexta）、赤拟谷盗（Tribolium castaneum）等 6 个物种共包含 117 条 CD36 蛋白序列，这些序列在进化树上分成 5 个分支，具有相似结构的基因聚为同一支，进化保守性强。小菜蛾 CD36px4、CD36px5 具有更复杂的三级结构，且 motif19、motif20 两个基序只存在 于 CD36px4，推测其在物种进化中发挥某些特异功能，CD36px4 磷酸化位点数量多达 143 个，可能与凋亡细胞的吞噬和清除功能表达有关。【结论】鉴定分析到 12 个小菜蛾 SR 蛋白均为跨膜型蛋白，且含有丰富的磷酸化位点，预测其可参与细胞内外物质传输、信号传递及能量代谢等机体活动，具有介导细胞凋亡、吞噬和清除凋亡细胞的功能，可作为 RNAi 农药的备选靶标，为小菜蛾 RNAi 农药靶标的筛选提供重要依据。