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。     

HpaG_(Xoo)蛋白的结构与功能分析(英文)

[目的]分析HpaGXoo蛋白的结构与功能,为研究两者的关系提供理论依据。[方法]利用ISREC(http://www.isrec.isb-sib.ch/software/SAPS_form.html)中提供的工具SAPS进行分子量、分子式、等电点、氨基酸所占比例、带电荷情况等参数的在线分析,并利用瑞士生物信息学研究所提供的ProtParam(http://us.expasy.org/cgi-bin/protparam)程序进行氨基酸残基数目、组成、蛋白质相对分子质量、理论等电点及平均可塑性、疏水性等参数的分析;利用NPSA(http://npsa-pbil.ibcp.fr)中的MLRC程序在线分析α-螺旋、无规则卷曲以及延伸链等的预测;利用TMHMM2.0Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)和TMpred(http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.html)2个软件同时对HpaGXoo蛋白序列的跨膜区域进行分析,用SignalP(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)服务器预测HpaGXoo的信号肽;用PSORTWWWServer(http://psort.nibb.ac.jp/)中的PSORTPrediction工具进行细胞定位;利用网站Expasy(http://au.expasy.org/tools/)中SwissModel程序可同源建模,推测HpaGXoo蛋白的三维结构或用Phyre(前身3D-PSSM)(http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/～phyre/)软件预测蛋白质三级结构;通过确定一些保守区域的氨基酸,预测蛋白质的功能。[结果]HpaGXoo蛋白由139个氨基酸组成,分子量为13726.7Da,理论等电点为4.07。该蛋白分子式为C569H896N174O212S5,酸性氨基酸残基总数(Asp+Glu)为10,碱性氨基酸残基总数(Arg+Lys)为3;疏水性的总平均值(GRAVY)为-0.553。HpaGXoo二级结构中,α-螺旋与无规则卷曲的数量与所占百分比分别为34与105、24.46%与75.54%。可见,该蛋白富含无规则卷曲和α-螺旋结构。HpaGXoo跨膜区域为零,且在跨膜区域中的氨基酸序列期望值为0.03331,该结果在大于18时才有跨膜区域,故该蛋白没有跨膜区域。HpaGXoo蛋白没有信号肽存在。HpaGXoo蛋白存在于细胞质中的可能性为21.4%,而在细菌壁膜间隙、外膜、内膜都无法确定是否有该蛋白的存在。HpaGXoo蛋白的二级结构中主要为α-螺旋和无规则卷曲,并且占相当比例,而无β-折叠存在。HpaGXoo蛋白分子量小,只有139个氨基酸残基,属于结构简单的蛋白,故推测其全蛋白可能就是一个功能结构域,或是一部分功能结构域。[结论]该研究为深入研究HpaG的分子结构及其结构与功能的关系奠定了基础。     

大麻THCA合成酶基因的克隆及生物信息学分析

[目的]为了得到不能产生任何有活性的THC基因型大麻株系,本试验对四氢大麻酸(THCA)合成酶基因进行克隆和生物信息学分析,这为深入研究CsTHCA的功能提供理论基础。[方法]以大麻品种"火麻一号"为材料,采用RT-PCR技术克隆THCA合成酶基因(CsTHCA)并对其进行生物信息学分析。[结果]该基因开放阅读框全长1 638bp,编码545个氨基酸。推导的氨基酸序列在309~760bp处与野生种花生和蔓花生序列一致性达74%。理化特性分析发现此蛋白为疏水蛋白且结构稳定。蛋白结构功能域分析预测该蛋白质序列中有跨膜区域,大部分组成为疏水性氨基酸。[结论]本文从大麻中克隆了THCA基因并对其进行了生物信息学分析,可为后续分子机制的研究提供理论依据。     

苹果CAX基因家族生物信息学和表达分析

[目的] CAX(Ca2+/H+exchanger antiporter)是一类重要的跨膜转运蛋白,在植物体内阳离子转运上起着非常重要的作用.本文对苹果MdCAXs基因进行了生物信息学和组织特异性表达分析,以期为该类基因的功能研究奠定基础.[方法]利用生物信息学的方法对苹果MdCAXs基因家族染色体定位、蛋白质等电点、亲疏水性、跨膜区域、亚细胞定位及保守结构域进行了预测和分析,同时还分析了MdCAXs基因与其他物种CAXs基因的进化关系.采用实时荧光定量PCR法对苹果MdCAXs基因在不同盐处理下根、茎、叶中的表达变化进行分析.[结果]苹果MdCAXs家族包含8个成员,分别属于CAXsⅠ型中的A亚型和B亚型,编码436～817个氨基酸,等电点4.97～7.12,且都为疏水性蛋白;所有MdCAXs基因编码的氨基酸都有11个及以上的跨膜区域,含有CAXs基因5个典型的功能域:N-端自抑制区域(NRR)、C-端功能区域、Ca2+功能域(CaD)、C功能域和D功能域.亚细胞定位预测MdCAXs主要是定位在质膜和内质网上.苹果MdCAXs基因具有组织特异性表达特点,不同种类盐处理根、茎、叶中表达发生不同程度的变化,反映了MdCAXs存在功能上的差异,对不同阳离子有特异性的应答反应.[结论]苹果MdCAXs是一类跨膜转运蛋白,具有植物CAXs基因典型的结构特征,根、茎、叶对不同的盐离子具有不同的表达响应.     

枸杞果实酸性转化酶基因生物信息学分析

借助生物信息学工具对已克隆枸杞果实酸性转化酶蛋白LBSAI的理化性质、亲水性/疏水性、跨膜结构域、二级结构和三级结构等方面进行预测和分析。结果表明:枸杞果实酸性转化酶蛋白为不存在信号肽亲水性蛋白;在氨基酸第37~39位置间产生一个跨膜螺旋结构;该蛋白二级结构主要有无规则卷曲和延伸链构件,并散布于整个蛋白。研究为进一步研究枸杞果实酸性转化酶基因调控蔗糖代谢途径机理提供理论参考。     

白桦金属硫蛋白的生物信息学分析（英文）

[目的]分析白桦金属硫蛋白的生物信息学信息,为后续基因重要功能研究奠定基础。[方法]利用生物信息学方法和工具对白桦（Betula platyphylla）金属硫蛋白（metallothionein,MT）的理化性质、跨膜结构、疏水性/亲水性、二级结构、结构功能域、功能分类进行了分析和预测。[结果]金属硫蛋白的分子量为7.75 kD,等电点为5.66,中部有较强疏水区,而其两端为明显亲水区,其可能为非跨膜蛋白,主要构件为卷曲,属于Metallothio_2蛋白家族。[结论]该研究可为白桦金属硫蛋白基因功能研究提供参考。     

大鼠MKK3蛋白的生物信息学分析

[目的]对大鼠MKK3蛋白进行生物信息学分析,预测其结构和功能,可以为进一步研究大鼠MKK3蛋白的功能提供试验基础。[方法]利用生物信息学工具对大鼠MKK3蛋白的理化性质、跨膜区域、空间结构、磷酸化位点、相互作用等进行预测。[结果]大鼠MKK3蛋白由347个氨基酸残基组成,等电点为7.05,相对分子质量39.3 k D,在哺乳动物中高度保守。二级结构主要由α-螺旋、β-折叠和无规卷曲构成,结构上含一个S_TKc结构域。MKK3能与多种MAPK、Tab1、Tab2、Traf6等蛋白发生相互作用。[结论]大鼠MKK3蛋白是一种不含信号肽和跨膜区的亲水蛋白,具有激酶活性,可参与p38MAPK信号通路在炎症和肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。该研究为进一步研究大鼠MKK3蛋白的功能提供了试验依据。     

不结球白菜抗芜菁花叶病毒蛋白BcTuRsO的生物信息学分析

采用生物信息学方法,利用多种在线软件对不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)蛋白BcTuRsO的系统进化、理化性质、亲水性、跨膜区、亚细胞定位、所含模体及蛋白质结构进行预测和分析。系统进化树分析结果表明,该蛋白在不同物种之间具有保守性。理化性质分析结果显示该酶含194个氨基酸,分子量为21 731.3,理论等电点pI值为6.60。TMpred跨膜分析结果显示,它含有1个显著的跨膜螺旋区,这个区域与ProtScale预测的疏水区基本重叠。用Target P server和WOLFPSORTserver程序预测该蛋白为细胞质蛋白。结构域分析结果显示该蛋白含多种磷酸化位点。二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。     

广州桑树矮缩病植原体secE基因序列分析与蛋白结构预测

[目的]预测广州桑树矮缩病植原体secE蛋白的抗原性。[方法]应用PCR技术从典型矮缩症状的桑树植株总DNA中扩增到约400 bp的特异片段,将此片段克隆后与GeneBank中已报道的5种植原体的secE基因进行序列同源性分析,并对克隆基因所编码的蛋白进行理化性质、二级结构、跨膜区以及前导信号序列分析。[结果]该片段长411 bp,编码136个氨基酸的蛋白。桑树矮缩植原体与洋葱黄化植原体同源性最高,核苷酸和编码的氨基酸序列同源率分别为100%和99%。secE蛋白理化性质预测其理论等电点为9.33;二级结构主要为螺旋,其次为折叠和无规则卷曲,无转角;有3个明显的疏水区,易形成跨膜螺旋;有4个明显的抗原区域。[结论]该secE蛋白具有良好的抗原性。     

桃拉病毒基因组的生物信息学分析

[目的]对桃拉病毒(Taura syndrome virus,TSV)的完整基因组进行生物信息学分析。[方法]通过生物信息学方法对基因序列组成、开放阅读框、蛋白质理化性质、二级结构预测分析、蛋白跨膜结构的存在与否、蛋白信号肽存在与否以及蛋白质三级结构进行了预测分析。[结果]登录NCBI网站下载TSV(JX094350.1)10 128 bp的基因片段,经生物信息学分析,编码氨基酸3 286个,理论等电点(pI)为5.14,相对分子质量为366 443.00 Da,不稳定系数(Ⅱ)为37.76,属于稳定蛋白质;完整基因序列中包含2个开放阅读框(open reading frame,ORF);蛋白中存在跨膜结构;没有蛋白信号肽。[结论]对TSV的生物信息学分析有助于在分子水平上了解桃拉病毒的基因结构以及预测其感染机制,可为预防和治疗虾类的桃拉综合征提供有用的信息。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白2的生物信息学分析

[目的]为临床上构建PRRSV的拮抗性小肽及相关疫苗设计提供理论参考。[方法]对NCBI上国内分离的PRRSV毒株(FJ175688.1)Nsp2的氨基酸序列进行生物信息学方法分析,并对其组分、理化性质、跨膜结构域、二级结构、糖基化位点、磷酸化位点和B细胞抗原表位进行预测。[结果]Nsp2含有7段的跨膜区域,二级结构中自由卷曲含量最高(57.64%),同时含有4个糖基化位点和76个磷酸化位点。综合分析表明,Nsp2具有大量的抗原决定簇。[结论]通过对Nsp2的生物信息学分析,可为PRRSV疫苗设计提供理论基础。     

PMC47-8株OmpH蛋白结构的初步预测

[目的]初步预测牦牛源多杀性巴氏杆菌C47-8株(PmC47-8)OmpH蛋白结构特点。[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]该蛋白可能存在于细胞菌膜的外侧,而非跨膜蛋白。     

桑树查尔酮合成酶基因（CHS）的生物信息学分析（英文）

[目的]探讨桑椹色素代谢调控的分子机理。[方法]本研究以桑科植物的EST数据库为基础,采用生物信息学实验技术,通过电子克隆方法获得了桑树查尔酮合成酶基因（CHS）。采用生物信息学在线软件,进一步对该基因编码蛋白的氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构等方面进行了预测和分析。[结果]经DNAstar软件拼接后得到的cDNA序列为1 365 bp,其开放阅读框序列为1 170 bp,编码389个氨基酸残基。CHS蛋白含有查尔酮合酶家族的特征多肽序列RLMMYQQGCFAGGTVLR,不含信号肽序列,属于非分泌型蛋白,定位于细胞质内,分子进化也较为保守。[结论]该研究结果为深入研究该蛋白的结构和功能奠定了基础。     

猪MSTN基因生物信息学分析

[目的]对猪MSTN基因进行生物信息学分析。[方法]以从GenBank中检索到的猪、大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马、鸡和斑马鱼的MSTN基因CDS序列为材料,将该12个物种的MSTN蛋白序列调入DNAStar软件的Megalign程序,进行系统进化分析;并对猪MSTN基因的基本信息、内切酶图谱、编码蛋白二级结构、信号肽、跨膜结构以及蛋白质亚细胞定位进行分析。[结果]猪MSTN基因与大鼠、小鼠、狗、绵羊、山羊、牛、黑猩猩、人、马亲缘关系很近;该基因包含多个酶切位点;其编码的蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,分子量为42 791.3 u,等电点为6.98,包含375个氨基酸残基;蛋白二级结构上,含有20.53%的α-螺旋(Helix)、4%β-转角(Turn)、53.07%无规则卷曲(Coil)、22.4%伸展条(extenden strand)和1个跨膜结构区域;该蛋白定位于细胞外,作为信号肽的可能性很大。[结论]该研究为猪MSTN基因的进一步分析研究提供了参考依据。     

玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）基因的克隆及序列分析

[目的]获得玉米的PEPC基因,并对其生物信息学进行分析。[方法]使用RT-PCR方法由玉米中获得PEPC全长c DNA,构建克隆载体后进行测序,并对其序列进行生物信息学分析。[结果]获得的玉米PEPC基因CDS全长2 913 bp,编码的多肽链包含970个氨基酸,为疏水性氨基酸,由α-螺旋(61.44%)、无规则卷曲(34.43%)和延伸链(4.12%)组成,定位于细胞质,不存在跨膜结构域,其175~970位氨基酸组成了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的功能结构域,在173~184、597~609位具有2个磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性位点。[结论]该研究克隆了玉米C_4型丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因,它所编码的氨基酸序列具备PPDK蛋白的保守序列和催化活性中心区域。     

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。     

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。     

白羽王鸽泛素(UB)基因的生物信息学分析

[目的]对白羽王鸽泛素基因的cDNA序列进行相关分析。[方法]运用相关生物信息学软件对该基因eDNA序列进行分析和预测,编码蛋白的理化性质及二级结构。[结果]生物信息学分析结果表明,白羽王鸽泛素基因编码区长度为1037bp,编码的多肽由76个氨基酸残基组成,相对分子质量为34．368kD,理论等电点为6．94,二级结构中α-螺旋占24．6％,无规则卷曲占43．3％。B延伸链占32．1％。[结论]通过白羽王鸽泛素基因相关生物学信息分析,为进一步研究泛素基因在白羽王鸽机体内的作用奠定了基础。     

棉花黄萎病抗菌肽25a2的生物信息学分析

25a2是从解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）中分离出来的一个棉花黄萎病抗菌肽。利用生物信息学工具分析了抗菌肽25a2的氨基酸序列,预测其信号肽、跨膜区、理化特征、结构域、二级结构、三级结构等性质。结果显示,该蛋白属于分泌蛋白,其序列包含位于N端的一个信号肽和位于C端的一个跨膜区。25a2的二级结构以自由卷曲为主,属于混合型蛋白,三级结构为一个致密的球状。以上特征表明该抗菌肽最可能的作用机制是＂地毯＂模式。