禾谷炭疽菌GPCR蛋白生物信息学分析

基于酿酒酵母中已经报道的3个典型GPCR序列,利用Blastp以及关键词对炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,通过SMART保守结构域及遗传关系分析。结果表明：发现该菌存在4个典型的GPCR;4个GPCR在蛋白质二级结构上均含有典型的7跨膜结构域以及较高比例的α螺旋结构,均不含有明显的信号肽序列;在定位方面,4个GPCR均定位在质膜上;该菌中的GPCR与Chigginsianum、Cfioriniae等炭疽菌属中的病菌具有较高的同源序列以及较近的亲缘关系。     

希金斯炭疽菌中NPFxD基序蛋白找寻及其生物信息学分析

希金斯炭疽菌是一种半活体营养型植物炭疽病原真菌,能够侵染多种十字花科植物引起的炭疽病,特别是引起蔬菜炭疽病的重要病原.胞吞在真菌侵染植物过程中发挥着重要作用,该作用一般同具有NPFxD基序的蛋白受体介导有关,然而,目前有关该炭疽菌中胞吞作用相关蛋白尚未明确.基于前人已报道的构巢曲霉中NPFxD蛋白序列,通过关键词搜索以...     

核桃炭疽病菌中GH互作蛋白找寻及遗传关系分析

【目的】植物病原真菌中的糖苷水解酶(GH)是参与破坏植物细胞壁的重要酶类,在真菌致病过程中发挥着重要作用。了解核桃炭疽病菌中GH蛋白的互作蛋白及其遗传关系,可为深入研究该病菌中GH家族蛋白的协同作用机制提供参考。【方法】基于前期所获得的胶孢炭疽菌Cg1中20个GH蛋白,通过STRING网络在线分析与其相似性较高的两个炭疽菌种——胶孢炭疽菌Cg-14和果生炭疽菌Nara gc5相关蛋白的互作关系;同时,利用生物信息学分析工具对这些蛋白进行了分子对接、亚细胞定位及遗传关系分析。【结果】两个炭疽菌菌株GH蛋白的互作情况极为相似。其中：GH5的互作蛋白数量最多,且GH5、GH6、GH7、GH11之间均存在明显互作关系;GH28亚家族中两个蛋白之间互作但不与其他GH亚家族蛋白互作;与单独GH蛋白存在互作关系的其他类蛋白多参与多糖催化、碳水化合物代谢等过程。不同蛋白之间均存在多个相互作用的氨基酸位点;仅GH72亚家族中的3个蛋白定位于质膜,其余蛋白均定位于细胞外;胶孢炭疽菌Cg1、Cg-14以及果生炭疽菌Nara gc5中GH蛋白明显分为四大类。其中：GH43亚家族中的3个蛋白分属于不同分支,亲缘...     

希金斯炭疽菌PITP生物信息学分析

以酿酒酵母中已经报道的5个典型PITP序列为基础,对炭疽菌属蛋白质数据库进行Blastp比对以及关键词搜索,并通过SMART保守结构域分析,明确该菌含有4个典型的PITP;同时,通过对上述氨基酸序列进行疏水性、细胞信号肽、跨膜区结构域、亚细胞定位以及二级结构等生物信息学分析,并与其他物种中15个同源序列进行遗传关系比较分析,以期为深入开展希金斯炭疽菌(Colletotrichum higginsanum Sacc.)PITP的功能研究打下理论基础,同时,也为进一步开展其他炭疽菌的研究提供重要的理论指导。     

胶孢炭疽菌黑色素合成途径中漆酶蛋白生物信息学分析

胶孢炭疽菌可以侵染桃、核桃等诸多重要农林植物,它可引起生产上诸多经济树种的炭疽病,严重威胁着各国农林业的健康生产。植物病原丝状真菌中黑色素合成途径中关键环节漆酶已经在稻瘟病菌、玉米大斑病菌等进行了较为深入的研究,然而尚未见有关胶孢炭疽菌黑色素合成途径中关键环节漆酶的生物信息学分析报道。本研究以胶孢炭疽菌中漆酶Cg14LAC氨基酸序列为基础,通过TargetP、SignalP、ProtComp、Phyre、big-PI Fungal Predictor、SMART、TMHMM等生物信息学分析工具对上述序列开展蛋白质亚细胞定位、细胞信号肽、二级结构、锚定位点、保守结构域、跨膜结构域等进行分析,同时对上述序列开展与炭疽菌属不同真菌遗传进化关系分析。研究结果为进一步深入开展该蛋白在致病过程中所具有的功能研究打下坚实的理论基础。     

细胞周期蛋白家族的生物信息学分析

[目的]对细胞周期蛋白家族的序列进行生物信息学分析,从而研究物种间细胞周期蛋白的分类体系。[方法]选取已完成基因组测序的10个物种的细胞周期蛋白,按细胞周期蛋白中周期蛋白框结构域的序列完整性及结构域的数目进行分类,并进行多次筛选比对,分别构建具完整单周期蛋白框结构域和完整双周期蛋白框结构域细胞周期蛋白的系统发育树。[结果]随物种进化,细胞周期蛋白的序列类型和序列数量显著增加。对完整单域和完整双域细胞周期蛋白的聚类分析结果显示,原核生物的细胞周期蛋白、单细胞真核生物的PHO80与PCL、植物的P和U、动物的Y组成原核型细胞周期蛋白,并进化形成真核型细胞周期蛋白,真核型细胞周期蛋白的进化趋势是增加类型和数量,动物以增加细胞周期蛋白的类型为主,而植物则是以增加细胞周期蛋白类型中的成员为主;另一进化趋势是由单域向双域发展,物种进化程度越高,所具有的双域细胞周期蛋白的类型就越多。[结论]为物种间细胞周期蛋白的分子进化研究提供了参考。     

荞麦ARF基因家族的鉴定及生物信息学分析

生长素响应因子(auxin response factor, ARF)基因应答了生长素信号,在植物生长发育中具有重要的调控作用。以荞麦基因组数据库为基础,利用BlastP比对程序共鉴定了21个荞麦ARF基因,并对其基因结构、编码蛋白理化性质、保守结构域、保守基序、亚细胞定位、潜在磷酸化位点及系统进化关系进行了分析。基因结构分析表明,21个荞麦ARF基因均含有内含子,且不同基因间内含子数目存在较大差异。保守结构域分析显示,21个ARF蛋白均含有保守的B3和ARF结构域,部分ARF蛋白还含有Aux/IAA结构域。蛋白保守基序分析表明,21个ARF蛋白共有10个保守基序,基序长度在13~55个氨基酸之间。亚细胞定位分析表明,大多数ARF蛋白定位于细胞核,个别定位于叶绿体。潜在磷酸化位点分析显示,所有ARF蛋白均含有潜在的丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)磷酸化位点,但各蛋白的不同磷酸化位点的数目差异较大。系统进化分析表明,21个ARF基因可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个亚家族,其中,Ⅰ亚家族可以进一步分为Ⅰa和Ⅰb两个家族,Ⅱ亚家族可以进一步分为Ⅱa和Ⅱb两个家族。研究结果为进一步克隆荞麦ARF基因及深入研究它们在荞麦中的功能提供了参考。     

果生炭疽菌转录因子CfHac1的BRLZ结构域生物学功能研究

[目的]炭疽病是油茶的主要病害,导致巨大的经济损失.果生炭疽菌是油茶炭疽病优势致病菌.对果生炭疽菌的转录因子CfHac1的结构域进行分析,为进一步解析转录因子CfHac1调控病菌致病的分子机制奠定基础,对挖掘油茶炭疽病防控新途径具有重要的理论意义.[方法]采用点突变技术构建转录因子CfHac1结构域缺失载体,通过PEG...     

希金斯炭疽菌14-3-3蛋白质生物信息学分析

希金斯炭疽菌(Colletotrichum higginsanum Sacc.)可以侵染菜心、萝卜等十字花科蔬菜引起炭疽病,不仅降低蔬菜的产量,还影响蔬菜的品质。基于酿酒酵母中2个典型14-3-3蛋白质序列,利用Blastp以及关键词对炭疽菌属蛋白质数据库进行搜索,明确该菌存在2个典型的14-3-3蛋白质,分别命名为ChFTT1、ChFTT2;对这两个蛋白质进行理化性质、二级结构、疏水性、信号肽、跨膜结构域以及亚细胞定位等生物信息学分析,可为深入研究希金斯炭疽菌14-3-3蛋白质功能提供参考。     

希金斯炭疽菌中5个典型Septin的生物信息学分析

希金斯炭疽菌可以侵染菜心、萝卜等众多十字花科蔬菜引起炭疽病,给农业生产造成巨大的经济损失.septin是一个广泛存在于除植物以外其他生物的基因家族,其功能与细胞分裂、细胞内物质运输以及细胞周期的调控与细胞凋亡等关系密切,将成为新开发药物的潜在靶标.基于酿酒酵母中7个典型Septin蛋白的氨基酸序列,对炭疽菌属蛋白质数据库进行Blastp比对和关键词搜索,并通过SMART在线分析最终明确希金斯炭疽菌中含有5个典型的Septin.同时,从理化性质、跨膜区结构、二级结构以及亚细胞定位等方面对Septin进行生物信息学分析,结果显示,上述Septin均为亲水性蛋白,且不具有跨膜结构,其二级结构及亚细胞定位情况不同.     

粳稻MYB蛋白家族的生物信息学分析

运用隐马尔柯夫模型(Hidden Markov model,HMM),对粳稻Oryza sativa L. ssp. japonica的蛋白质数据库进行搜索,共找到192个MYB蛋白同源序列,其中有126个R2R3-MYB蛋白,6个R1R2R3-MYB蛋白以及60个MYB相关蛋白(MYB-related protein).进一步分析所有粳稻的MYB蛋白基因在染色体上的分布,结果发现,MYB基因基本上是成簇分布的,在染色体1～8号特别明显.运用基于EM(Expectation maximization)算法的MEME程序,对MYB蛋白的功能域进行多序列比对分析,确定了R1、R2与R3结构域在每个位置上最大可能氨基酸的频率.此外,还对水稻中的MYB蛋白家族作了初步的进化分析.     

甘草NRAMP基因家族的鉴定和生物信息学分析

为研究甘草自然抗性相关巨噬细胞蛋白(NRAMP)家族成员的结构和功能,利用生物信息学方法,从甘草全基因组数据库中筛选并鉴定甘草NRAMP家族基因序列,并对该家族成员做进化分析、基因结构分析、保守结构域和保守基序分析、二级结构和三维结构分析。结果显示,从甘草基因组中共鉴定出11个NRAMP基因家族成员,通过进化分析发现,亲缘关系近的NRAMP家族成员基因结构和保守基序都更为相似,甘草和大豆的NRAMP家族成员间亲缘关系更接近。甘草大部分NRAMP家族成员的氨基酸数量差异不大,介于300～549个,且亚细胞定位在细胞膜上,而2个分子质量较大的成员GurNRAMP7和GurNRAMP8亚细胞定位在叶绿体上,各个成员的跨膜结构数量不尽相同。各个基因在染色体上的分布较为分散,只有NRAMP9、NRAMP10、NRAMP11定位在同一条染色体上。α-螺旋是甘草NRAMP家族成员中最主要的二级结构,但各个成员含有的α-螺旋数量不完全一样。     

椰子ALDH基因家族的鉴定及生物信息学分析

为了鉴定椰子的ALDH基因家族,分析其基因结构、保守结构域、系统发育树以及其表达模式,通过下载OsALDH基因家族的蛋白质序列,并与椰子的蛋白质的数据库进行比对,鉴定出12个CnALDH基因,分属于9个亚族。结果表明,ALDH编码的氨基酸等电点为5.35～8.68,多数分布在叶绿体中。表达谱分析结果显示,除CnALDH12＿A1和CnALDH22＿A1外,其他的CnALDH基因家族成员均在叶片中有高水平表达。而CnALDH10＿A8在不同组织以及不同时期展现组成性表达,推测该基因参与椰子的一些基础性功能,是不可或缺的基因。     

大豆油体蛋白基因家族的生物信息学分析

油体蛋白(oleosin)是植物中的一类贮藏蛋白,主要作用是维持油体的稳定和贮藏脂质.通过生物信息学方法,对大豆油体蛋白(Glycine max oleosin,Gmole)基因家族中12个成员(编号Gmole1 ～ Gmole 12)的理化性质、结构特点等进行预测分析并建立进化树.结果 表明:12个成员分布在大豆的8...     

番茄YABBY基因家族的生物信息学分析

YABBY基因家族是植物特有转录因子,与植物形态有关,在植物叶和花器官发育过程中起重要调控作用。试验在番茄基因组范围内鉴定出9个YABBY基因家族成员,分别位于第1、5、6、7、8、11和12号染色体。利用MEGA程序对番茄、拟南芥、大白菜和玉米YABBY基因家族作进化分析,进化树可分为四个亚组;利用GSDS程序分析基因结构保守性,显示Sl YABBY基因内含子保守5~6个;MEME程序作基序分析,显示Sl YABBY基序保守,经鉴定所有Sl YABBYs均具有C2C2锌指结构域及YABBY结构域。运用plant CARE软件分析顺势作用元件发现,在番茄YABBY基因上游1 000 bp序列中存在多个应答不同生物和非生物胁迫的顺式作用元件,且种类和数目不同,表明其作用于番茄生长发育和逆境胁迫过程。基因功能预测和蛋白-蛋白网络分析表明,番茄YABBY家族对根、茎、叶、花、蜜腺、心皮、胚珠等部位发育具有重要调控作用。番茄YABBY基因家族表达分析发现Sl YABBY1、Sl YABBY3和Sl YABBY4在根、茎、花、叶及果实中均无表达,Sl YABBY2和Sl YABBY9表达具有较强组织特异性,为番茄YABBY基因功能研究提供参考。     

杨树扩展蛋白基因家族的生物信息学分析

扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分,广泛存在于植物基因组中,具有疏松细胞壁组分、增加细胞壁柔韧 性的作用,在植物的生长发育及抗性等多个方面起着重要的作用。全基因组序列分析显示,杨树中的扩展蛋白基 因家族包含36 个成员,分属于EXPA、EXPB、EXLB 和EXLA 4 个亚家族。系统生物信息学分析表明,杨树扩展蛋白 基因具有保守的序列特征和稳定的蛋白结构,包括9 种不同的内含子起源模式以及6 个高频密码子。基因表达分 析显示,该家族基因在杨树木材形成相关的组织/ 器官中表达丰度较高,对林木生殖发育也起着重要的作用。研究 结果展示了杨树扩展蛋白基因家族的基本信息和特点,为深入研究杨树扩展蛋白基因的功能搭建平台。      

荔枝铝激活苹果酸转运蛋白基因家族的鉴定及表达分析

【 目 的】 挖 掘 参 与 荔 枝 生 长 发 育 的 铝 激 活 苹 果 酸 转 运 蛋 白（Al-activated malate transporter,ALMT）基因家族成员,探究其生物学功能。【方法】基于荔枝基因组数据库,借助 META SEARCH 工具和NCBI 的 CDD 数据库鉴定荔枝ALMTs成员,利用生物信息学方法系统分析LcALMT基因家族成员的蛋白理化性质、亚细胞定位预测、系统发育、基因结构、保守基序、染色体定位、启动子顺式作用元件、蛋白结构和表达模式等,通过 qPCR 方法分析荔枝 LcALMTs 的表达情况。【结果】荔枝 LcALMT 基因家族有 16 个成员,CDS 长度为118~803 bp,等电点在 5.16~9.07 之间。亚细胞定位预测显示,LcALMTs 均定位于质膜上,根据系统进化树将该家族划分为 5 个亚族。荔枝 LcALMTs 外显子数目在 3~10 个,有 4 个 LcALMTs 基因均不含非编码区。染色体定位分析发现,LcALMTs 只定位在荔枝 15 条染色体中的 6 条上,且主要定位在 13 号染色体上。保守基序分析发现,荔枝 ALMT 家族成员含有 ALMT 和 ALMT superfamily 两个结构域。顺式作用元件中,光响应元件占比最多,其次是激素响应元件。表达模式分析发现,荔枝 LcALMTs 在各个组织中的表达存在较大差异,其中 LcALMT5 和LcALMT15 在各个组织中均有表达且表达量较高,qPCR 结果表明 LcALMT5 的表达水平与转录组结果较为一致。【结论】16 个荔枝 ALMTs 具有保守的基因结构和蛋白结构域,组织表达存在差异。     

辣椒胶孢炭疽菌CFEM效应因子鉴定及转录组分析

[目的]本文旨在研究辣椒胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)常见真菌细胞外膜蛋白(common in several fungal extracellular membrane proteins, CFEM)的组成和结构。[方法]以辣椒胶孢炭疽菌CSLL-11的基因组为研究对象,通过生物信息学分析其CFEM效应因子的信号肽、跨膜结构域和亚细胞定位信号等结构特征;利用转录组学途径分析其在病菌与寄主互作过程中的表达特征,并对部分CFEM效应因子进行亚细胞定位分析。[结果]CSLL-11共编码30个CFEM效应因子,其中26个具有信号肽并可分泌至胞外;17个含有数目不等的跨膜结构域。CFEM效应因子Cghn02929、Cghn09727、Cghn12645和Cghn14146在侵染辣椒果实各阶段均具有较高表达水平,推测其可能参与病菌整个侵染过程。Cghn14146、Cghn09727和Cghn13279定位于细胞膜和细胞质,而Cghn02929、Cghn13471定位于细胞核、细胞膜和细胞质。[结论]明确了辣椒胶孢炭疽菌CFEM效应因子的组成和结构特征,...     

猪Ⅱ型圆环病毒江苏株全基因进化及ORF3蛋白的生物信息学分析

对NCBI已经登记的国内分离的PCV2江苏株(GQ358994.1)进行序列比对及进化分析,并对其ORF3编码蛋白的氨基酸序列进行生物信息学方法分析,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和推断。结果表明,PCV2江苏株与国内分离株序列同源性极高(>99%),ORF3蛋白无跨膜区域,二级结构中自由卷曲含量最高,为54.81%,不含有糖基化位点,但有8个磷酸化位点。综合分析得出,ORF3蛋白具有大量的抗原决定簇。通过对ORF3蛋白进行生物信息学方法分析,为PRRSV疫苗设计提供理论基础。