雪兔Corin基因启动子序列的克隆及与家兔的比较分析

为探明雪兔和家兔Corin基因上的差异,用PCR方法克隆出雪兔Corin基因启动子,并对雪兔、家兔基因启动子序列进行了比对分析。结果显示:成功克隆并拼接出1 841bp的Corin基因启动子序列;雪兔Corin基因启动子序列比家兔相应基因缺失了1 194个碱基;雪兔这段序列有两个CpG岛且家兔相应基因未发现CpG岛;雪兔Corin基因启动子预测到一些家兔的相应位置没有预测到的转录因子,包括EST.TSS和13个Sp1序列。     

猪PPAR α蛋白的生物信息学分析

笔者为了探究PPAR的结构和生物学功能,利用生物基因组学数据库,对猪PPAR的氨基酸序列进行初步的生物信息学分析。结果表明,猪PPAR基因编码468个氨基酸,平均分子质量为52.17k Da,为不稳定的亲水蛋白;该蛋白不存在信号肽和跨膜结构域,包含9个潜在的O-糖基化位点和28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Zn-C4和HOLI两个功能结构域;系统进化分析显示,猪与猫、犬的亲缘关系最近。     

微藻脂滴蛋白的生物信息学分析

试验旨在探究微藻脂滴蛋白的结构特征.采用生物信息学方法对微藻脂滴蛋白的理化性质、亲/疏水性、信号肽、跨膜结构域、双亲性α螺旋、二级结构、结构域、三级结构、保守基序、磷酸化位点进行了研究.结果显示,微拟球藻LDSP蛋白是稳定碱性的疏水蛋白,无信号肽,2个跨膜结构域分别形成双亲性α螺旋和疏水α螺旋,二级结构由α螺旋、延伸链、β转角和无规则卷曲组成,具有焦磷酸硫胺素中间结构域,三级结构漏斗状,C端存在保守基序,具有9个磷酸化位点.与微拟球藻LDSP蛋白不同,巴夫杜氏藻MLDP蛋白和雨生红球藻HOGP蛋白是酸性亲水蛋白,无跨膜结构域,与膜相互作用的序列形成双亲性α螺旋,具有橡胶延伸因子结构域,三级结构哑铃状,分别具有33、24个磷酸化位点.莱茵衣藻MLDP蛋白的结构特征介于两类特征之间.研究表明,微藻脂滴蛋白的结构发生分化,可能导致功能的不同.     

猪APOC3蛋白的生物信息学分析

APOC3在动物机体脂蛋白的代谢中发挥着关键的作用,本研究利用生物信息学相关软件对猪APOC3蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、翻译后修饰位点、二级和三级结构进行初步的分析.结果表明：猪APOC3蛋白由96个氨基酸组成,分子量为10.7 kDa,等电点为4.76,为一种分子量较小的亲水性稳定蛋白;该蛋白的N末端存在信号肽,剪切位点位于第23与24位氨基酸之间,但不存在跨膜结构域;APOC3蛋白含有4个O-糖基化和10个磷酸化修饰位点;α螺旋和无规则卷曲是构成其二级结构和三级结构主要的元件;系统进化分析显示,猪与牛和山羊的亲缘关系最近.该研究结果为进一步研究该蛋白的生物学功能奠定了基础.     

家蚕表皮蛋白基因的生物信息学分析

家蚕的表皮蛋白(cuticular protein)是家蚕重要的结构蛋白,与几丁质一同作为家蚕表皮的重要组成部分。运用生物信息学的方法对家蚕表皮蛋白进行了广泛分析。通过保守的基序检索家蚕基因组,得到163条候选的表皮蛋白序列,包括RR、Tweedle、CPF&CPFL等家族,并且发现具有确定的保守基序的表皮蛋白基因在染色体上都是以串联集群形式分布。氨基酸组成分析表明,这些表皮蛋白富含甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸等。运用Sig-nalP server预测这部分蛋白质有85%都具有信号肽。进化分析显示,负选择是家蚕表皮蛋白基因进化的主要驱动力。采用TFSEARCH等在线服务软件分析发现,在70%含有RR基序的家蚕表皮蛋白基因的核心启动子区具有通用的TATAAA序列。     

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。     

山羊Claudin-1基因编码蛋白的生物信息学分析

为研究山羊紧密连接相关蛋白Claudin-1基因编码蛋白的组成结构及生物学特性,本试验综合运用多种生物信息学软件对山羊Claudin-1蛋白的理化性质、亲/疏水性、信号肽、跨膜结构域、磷酸化位点、亚细胞定位、蛋白质二级结构及三级结构进行生物信息学分析,并推测与其他物种的生物进化关系。结果表明:山羊Claudin-1基因全长636 bp,共编码211个氨基酸,蛋白质理论大小值为22.865 ku,理论等电点为8.40,呈碱性;不稳定指数为43.82,其编码蛋白属于不稳定的疏水性蛋白;二级结构以α-螺旋为主要结构,比例为54.50%,主要存在于内质网,其次为质膜,在细胞外(包括细胞壁)和空泡中也有少量分布。Claudin-1蛋白具有15个潜在的磷酸化位点,存在信号肽和4个跨膜区。通过进化树分析发现,山羊Claudin-1基因与绵羊和牛的亲缘关系最为密切,这与动物学分类结果相一致,提示Claudin-1基因与胃肠道黏膜上皮选择性屏障存在联系。通过不同的在线预测软件对山羊Claudin-1基因编码蛋白的组成结构及生物学特性进行分析,为深入探讨Claudin-1基因编码蛋白提供理论指导。     

口蹄疫病毒结构蛋白VP1生物信息学分析

<正>VP1是组成口蹄疫病毒衣壳的重要蛋白,具有该病毒的主要抗原位点,其基因序列分析已被广泛用于分子流行病学调查研究。从Gen Bank数据库检索并下载我国上传的FMDV VP1基因序列36个,以贵州A型FMDV VP1为参考,对蛋白理化性质、二级结构、同源性等进行分析。结果显示VP1基因编码区长度为636bp,共编码212个氨基酸,含有α-螺旋、β-转角等丰富的二级结构。同源性分析表明我国FMDV VP1基因核苷酸相似性为50.3%～99.2%。     

猪KCNJ13基因编码蛋白生物信息学分析

目的:本研究旨在对猪KCNJ13基因序列及其编码的蛋白结构和功能进行预测分析.方法:通过用生物信息学软件对猪KCNJ13基因序列特征、氨基酸同源性、亚细胞定位、二级结构、蛋白保守结构域、跨膜结构域进行预测分析.结果表明:猪KCNJ13基因序列中存在1083 bp的开放阅读框,编码360个氨基酸,与人、犬、海豚、黑猩猩、...     

家蚕孤雌生殖差异蛋白——热休克相关蛋白的生物信息学分析

应用双向凝胶电泳(2-DE)技术研究家蚕孤雌生殖蚁蚕和正常蚁蚕的总蛋白质的差异,得到与孤雌生殖相关的差异蛋白点,并对这些蛋白点进行基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOF MS)分析,获得了相关差异蛋白的序列特征。将这些序列与已构建的家蚕cDNA文库及蛋白质数据库进行比对,得到3个差异蛋白为热休克相关蛋白。通过5-′RACE的方法克隆到3个差异蛋白的全基因序列,并对它们进行结构和特征分析,有助于进一步研究其与孤雌生殖的关系。     

浑浊红球菌LPD06283蛋白的生物信息学分析

试验旨在探究浑浊红球菌PD630(Rhodococcus opacus PD630)LPD06283蛋白的结构与功能.采用生物信息学方法对LPD06283蛋白的理化性质、亲水性、疏水性、双性α螺旋、同源性、信号肽、跨膜区、二级结构、结构域、三级结构、磷酸化修饰位点、相互作用蛋白质进行研究.结果显示,LPD06283蛋白是一种稳定酸性亲水蛋白,N端疏水区形成双性α螺旋,与红球菌RHA1(Rhodococcus jostii RHA1)MLDS蛋白的亲缘关系较近,无信号肽和跨膜区;LPD06283蛋白的二级结构由α螺旋(81.88％)、β转角(3.62％)和无规则卷曲(14.49％)构成,N端存在一个载脂蛋白结构域,三级结构采用综合法预测得到且质量较高;LPD06283蛋白含有19个磷酸化位点,相互作用最强的蛋白质是XRE家族DNA结合蛋白.研究表明,LPD06283蛋白可能参与浑浊红球菌的脂质代谢,可作为微生物油脂研发的潜在靶标.     

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。     

家兔MC4R和ASIP基因的多态性筛选及生物信息学分析

以比利时公兔分别与加利福尼亚母兔、新西兰母兔和中国白母兔杂交兔为试验对象,用磁珠法动物基因组抽提试剂盒(血液)提取DNA并构建三组杂交兔的DNA池,采用双向测序技术对兔MC4R和ASIP基因SNPs进行筛选,结果在MC4R基因中发现了5个多态性位点:exon1-T33G、exon1-C52T、exon1-A101G、exon1-C105T、exon1-A492G,在ASIP基因中发现了2个多态位点:exon2-A185G和intron2-G64A。其中exon1-T33G、exon1-C105T、exon1-A492G为同义突变,intron2-G64A在内含子上,exon1-C52T、exon1-A101G和exon2-A185G为错义突变,分别使编码氨基酸由精氨酸(Arg)变为苏氨酸(Thr),天冬氨酸(Asp)变为甘氨酸(Gly)和组氨酸(His)变为精氨酸(Arg)。通过生物信息学对兔MC4R和ASIP基因突变前后RNA二级结构、蛋白质的二级结构和蛋白质的三级结构进行预测,其结果都有差异。     

猫冠状病毒S蛋白生物信息学分析与原核表达

为了研发基于S蛋白的FCoV诊断试剂盒和疫苗,试验采用生物信息学分析方法分析表达FCoV S蛋白,确定含有抗原表位的蛋白可表达区域,并在大肠杆菌中原核表达重组蛋白,筛选重组蛋白表达条件,鉴定重组蛋白的免疫原性。结果表明：Ⅰ型FCoV S蛋白二级结构中α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别占25.82%、28.14%、4.23%和41.80%;有4个比较明显的亲水性区域与1个明显的疏水性区域;该蛋白质具有穿膜螺旋结构与信号肽,并存在3个可能性很高的N-糖基化位点与S蛋白表面存在46个氨基酸较为暴露的片段。以S蛋白1 127～1 400 aa片段作为体外表达目的片段,命名为S_1127-1400aa;重组蛋白最佳诱导温度为37℃、IPTG最佳诱导浓度为0.1 mmol/L、最佳诱导时间为5 h;重组蛋白以包涵体形式表达;成功纯化重组蛋白S_1127-1400aa;与FCoV阳性血清有良好的免疫原性。说明试验成功表达并纯化的FCoV S蛋白片段,该蛋白质具有良好的免疫原性。     

青海草原毛虫气味结合蛋白基因与生物信息学分析

青海草原毛虫(Gynaephora qinghaiensis)是危害青藏高原高寒草甸最重要的害虫之一。本研究通过第二代高通量测序技术对青海草原毛虫4龄幼虫、雌雄成虫进行转录组测序并进行基因功能注释,同时筛选获得其气味结合蛋白基因(GqinOBPs)并进行生物信息学分析。结果表明：转录本经过组装之后总计得到63 335条unigenes,在全部unigenes中筛选并鉴定出17个GqinOBPs基因,通过生物信息学分析发现这些气味结合蛋白为热稳定性蛋白,亚细胞定位主要在胞外,二三级结构主要由α螺旋和无规则卷曲组成,多序列比对显示GqinOBPs具有昆虫OBPs的半胱氨酸模式识别序列;系统分析表明,GqinOBPs基因与同是鳞翅目昆虫的桃蛀螟、小线角木蠹蛾和沙棘木蠹蛾亲缘关系较近。该研究首次公开并分析青海草原毛虫转录组数据,同时挖掘出其气味结合蛋白基因,为进一步研究青海草原毛虫的基因功能奠定基础。     

家蚕孤雌生殖相关蛋白PGL的鉴定与生物信息学分析

应用二维凝胶电泳(2DE)技术分离有性生殖蚕卵与孤雌生殖蚕卵的差异蛋白,通过基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOFMS)分析获得大量小肽的序列特征。与已构建的家蚕cDNA文库及蛋白质数据库进行比对,确定一个在家蚕孤雌生殖过程中表达量显著上调的差异蛋白为磷脂酰肌醇蛋白聚糖(phosphatidylinositol glycan,PGL)。为了探讨PGL蛋白在家蚕孤雌生殖发生中的作用,采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术扩增目的基因5′端片段,获得PGL蛋白基因的全长cDNA,生物信息学分析显示该基因cDNA全长1038bp,编码345个氨基酸,其编码蛋白理论分子质量为39.516kD,等电点为5.845,包含1个保守的GPI8结构域,信号肽概率为0.997,可能为分泌型蛋白,预测蛋白功能域包含酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化、N糖基化、蛋白激酶C磷酸化等多个功能位点。依据PGL蛋白的理化性质、结构功能推测其有可能在不同程度上通过细胞信号转导途径参与了家蚕孤雌生殖发生过程并发挥重要作用。     

羊布鲁氏菌16M基因组分泌蛋白的生物信息学分析

对羊布鲁氏菌全基因组16M中全部3 197个氨基酸序列进行生物信息学分析.利用SignalP和TatP软件分析N-端信号肽,结果显示具有N-端信号肽的序列有288个;继而用TMHMM和Phobius软件对这288个序列进行跨膜区预测,得到不含跨膜区的蛋白208个;最后利用LipoP对这208个蛋白进行分类,得到具有信号肽的蛋白191个.使用SecretomeP软件对被预测为无信号肽的蛋白质进行分析,结果显示有391个可能通过非经典途径分泌.由于分泌蛋白在细菌的致病过程中起着重要作用,而布鲁氏菌基因组编码的大多数蛋白的功能尚未确定,因此分析和预测布鲁氏菌的分泌蛋白可为更完整地、系统地研究布鲁氏菌的分子致病机理提供非常重要的信息.     

大额牛瘤胃细菌Umcel-2蛋白的生物信息学分析

为了了解云南大额牛瘤胃细菌Umcel-2蛋白的生物学特性、结构及功能等特征,阐明大额牛瘤胃细菌Umcel-2蛋白高效降解纤维素的生物学功能,试验采用多种在线软件和工具对Umcel-2蛋白进行生物信息学分析研究。结果表明：Umcel-2蛋白分子式为C₁₉₈₃H₂₉₈₇N₅₄₁O₆₇₀S₁₅,相对分子质量为4.56 kDa,属于一个定位于细胞质中,无跨膜区及信号肽的亲水型酸性稳定蛋白;Umcel-2蛋白含有1个保守区域pfam00150且属于糖苷水解酶家族5,二级结构由α-螺旋、无规则卷曲发挥主要功能,三级结构同源建模质量高且与芳基磷酸化-β-D-葡萄糖苷酶BglC相似;Umcel-2蛋白存在3个N端糖基化位点和49个磷酸化位点,且其活性位点由甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、亮氨酸和天冬酰胺等氨基酸组成,有利于提高其纤维素酶活性。系统进化树结果表明,Umcel-2蛋白与未培养生物AEX97596.1纤维素酶的纤维素酶蛋白高度同源,表现出内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的纤维素酶活。研究表明,生物信息学方法预测瘤胃细菌Umcel-2蛋白具有较高的纤维酶活性,为瘤胃细菌高效降解纤维素的深入研究提供了参考。     

口蹄疫病毒非结构蛋白3B的生物信息学分析

为详细了解口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)非结构蛋白3B的基本结构与功能,试验采用生物信息学方法研究了非结构蛋白3B的一般理化性质、亲疏水性、跨膜区、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、二级结构、三级结构、潜在的抗原表位,并对该蛋白进行了多重序列比对。结果表明:在NCBI数据库中检索到39个中国上传的口蹄疫病毒非结构蛋白3B序列,其中从新疆地区获得的分离株1株(Akesu/58),属于O型毒株,非结构蛋白3B具有71个氨基酸,分子式为C_(356)H_(596)N_(98)O_(93)S_1,相对分子质量为7 769.31,等电点为10.11,带负电荷氨基酸残基总数为6个,带正电荷氨基酸残基总数为16个,不稳定指数为28.67;亲水性平均系数为-0.731,无跨膜区,无信号肽;无糖基化位点,该蛋白在氨基酸序列第26位和第50位各存在1个酪氨酸磷酸化位点;二级结构延伸链占所有氨基酸比例的23.94%,β-折叠占所有氨基酸比例的4.23%,无规则卷曲占所有氨基酸比例的71.83%;三级结构蛋白覆盖率只有28%,可信度为10%;非结构蛋白3B有3个抗原决定簇,具有6个优势的B细胞抗原表位,4个优势的CD_8~+抗原表位,1个强结合多肽段和14个弱结合多肽段的CD_4~+抗原表位;非结构蛋白3B与NCBI公布的中国O型、A型和Asia 1型血清型核苷酸序列同源性分别为94.24%、91.55%和97.48%,氨基酸序列同源性分别为97.29%、92.96%、98.49%。说明非结构蛋白3B基因编码的蛋白质为亲水性蛋白,结构较为松散,同源性高,且具有保守的抗原决定簇,可作为区分疫苗接种和自然感染抗体诊断方法的候选蛋白靶标。     

柔嫩艾美耳球虫分泌性蛋白生物信息学分析

为了分析柔嫩艾美耳球虫(E.tenella)外分泌性蛋白的功能与结构以及预测其作为疫苗候选抗原的可能性,本试验将E.tenella第二代裂殖子与马-达氏牛肾细胞(MDBK细胞)通过Transwell小室进行无血清间接共培养12 h,收集培养液上清,利用液相色谱-串联质谱仪(LC-MS/MS)进行系列定性检测。将检测到的数据连接Mascot检索软件鉴定蛋白液中蛋白质的组成。运用生物信息学软件预测这些蛋白质的二级结构、跨膜结构域、亲/疏水性、信号肽、抗原表位和三维结构等。生物信息学分析得到的4种蛋白均无跨膜区,具有高疏水性,具有多个抗原表位,Hsp90和Histone 4存在信号肽,而HP和Ribosomal protein不存在信号肽。表明这些蛋白有潜在的免疫原性,可能成为柔嫩艾美耳球虫最为重要的潜在药物靶点或疫苗候选抗原。