植物核糖体失活蛋白研究进展

核糖体失活蛋白(Ribosome-inactivating proteins,RIPs)是广泛存在于高等植物体内的一类毒蛋白,其作用位点多为细胞的核糖体大亚基RNA。该蛋白通过去除核糖体RNA(rRNA)中一个或多个腺嘌呤残基,导致rRNA断链且核糖体结构被破坏,不能正常结合蛋白质合成过程中的延伸因子,进而导致植物体的蛋白质生物合成受抑制。有研究表明,RIPs对多种病菌、害虫具有广谱抗性,这一特性使得RIPs在农业领域具有很高的应用价值,可用于培育转基因作物、抗虫活性、研制免疫毒素等。     

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。     

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。     

稻瘟病菌一个假定的α-1,2-甘露糖苷酶生物信息学分析

对稻瘟病菌一个假定的α-1,2-甘露糖苷酶MgManⅠ生物信息学进行分析的结果表明,该蛋白与海枣曲霉、桔青霉等丝状真菌的已知α-1,2-甘露糖苷酶(EC 3.2.1.113)氨基酸序列具有高度同源性,并具有其相同的活性中心位点.基序分析表明,该蛋白可能含有4个N-糖基化位点、3类19个磷酸化位点和12个N-肉豆蔻酰位点.该蛋白的相对分子质量预测为58.2 ku,理论等电点pI为5.17,并且为细胞外分泌蛋白,信号肽剪切位点为21A和22S之间.系统发育分析表明:MgManⅠ与丝状真菌中的海枣曲霉、桔青霉α-1,2-甘露糖苷酶之间亲缘关系最近,形成一大类;动物的α-1,2-甘露糖苷酶与植物的α-1,2-甘露糖苷酶分别聚成二大类;酿酒酵母α-1,2-甘露糖苷酶ScManⅠ与丝状真菌不同,单独成为一类.进一步以已知结构的PcManⅠ为模板,通过同源建模得到的三维结构图形基本反映了MgManⅠ的空间构象,为深入研究该蛋白的生化特性和生物学功能奠定了基础.     

植物咖啡碱合成酶的生物信息学分析

采用生物信息学分析方法对 GenBank 中来源于茶树、可可、山茶等植物咖啡碱合成酶的氨基酸序列进行比对分析,就等电点、亚细胞定位、信号肽、跨膜螺旋、保守性功能结构域及基序、二级结构与三级结构等重要参数进行预测与分析。结果表明,植物咖啡碱合成酶主要定位于胞质和胞核中,含有磷酸化、酰基化和糖基化修饰位点,基于基因序列与保守结构域可被分成3种类型,其中 I 型与 II 型酶蛋白均属全α型水溶性酶蛋白,III 型酶蛋白除二级结构富含无规卷曲构件,还极有可能存在信号肽序列,但3类酶蛋白均无跨膜螺旋,三级结构预测显示,I 型、II 型酶蛋白极为相似,由α螺旋和横向β-折叠片层组成,III 型则α螺旋位于横向两端,中间由纵向β-折叠片层连接。     

甘薯等10种作物基因的生物信息学分析

采用生物信息学相关软件对甘薯等10种NAC1蛋白的氨基酸序列及其理化性质、磷酸化位点、疏水性或亲水性、二级结构和三级结构、跨膜结构域、信号肽、亚细胞定位以及保守结构域等进行了预测和分析。结果表明:供试10种NAC1蛋白的磷酸化位点主要为丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸;这些NAC1蛋白均为亲水性蛋白,属于非分泌蛋白,不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;在它们的二级结构中,无规则卷曲所占比例最高;MtNAC1和CaNAC1可能定位于叶绿体,NtNAC1和GmNAC1可能定位于线粒体,甘薯及其他6种作物的NAC1蛋白可能定位于细胞核;甘薯等NAC1蛋白的三级结构与水稻NAC1蛋白具有一定的相似性;10种NAC1蛋白均含有1个NAM(No apical meristem)功能结构域。氨基酸序列比对和进化树分析显示IbNAC1与CaNAC1的亲缘关系最近。     

甘薯等10种作物基因的生物信息学分析

采用生物信息学相关软件对甘薯等10种NAC1蛋白的氨基酸序列及其理化性质、磷酸化位点、疏水性或亲水性、二级结构和三级结构、跨膜结构域、信号肽、亚细胞定位以及保守结构域等进行了预测和分析。结果表明:供试10种NAC1蛋白的磷酸化位点主要为丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸;这些NAC1蛋白均为亲水性蛋白,属于非分泌蛋白,不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;在它们的二级结构中,无规则卷曲所占比例最高;MtNAC1和CaNAC1可能定位于叶绿体,NtNAC1和GmNAC1可能定位于线粒体,甘薯及其他6种作物的NAC1蛋白可能定位于细胞核;甘薯等NAC1蛋白的三级结构与水稻NAC1蛋白具有一定的相似性;10种NAC1蛋白均含有1个NAM(No apical meristem)功能结构域。氨基酸序列比对和进化树分析显示IbNAC1与CaNAC1的亲缘关系最近。     

核糖体失活蛋白及其在植物抗立枯丝核菌基因工程中的应用

核糖体失活蛋白(RIPs)是一类主要出现在植物中并具有r RNA N-糖苷酶活性的蛋白质,大体上分为Ⅰ型和Ⅱ型2类。介绍了RIPs在抗真菌活性、毒性和免疫原性方面的研究进展,并对其在抗立枯丝核菌植物基因工程方面的应用进行了综述。     

异齿裂腹鱼(Schizothorax oconnori)CLOCK蛋白结构和功能的生物信息学分析

为探讨异齿裂腹鱼CLOCK蛋白的结构、功能信息,本文通过生物信息学的方法对异齿裂腹鱼CLOCK蛋白的理化性质、亚细胞定位、跨膜区和信号肽、二级结构、三级结构、蛋白互作网络、系统进化等进行分析。异齿裂腹鱼CLOCK蛋白分子式为C_(4389)H_(6978)N_(1278)O_(1405)S_(37),相对分子量101315. 62 Da,氨基酸含量最高的是谷氨酰胺为146个,半衰期为30 h,不稳定系数为68. 37,属不稳定蛋白,理论等电点(PI)为6. 44,属于酸性蛋白质,脂肪系数为69. 96,CLOCK属于亲水性蛋白。蛋白均定位于细胞核内,不存在信号肽序列和跨膜区,存在一个核定位信号序列为"KAKRVSRNKSEKKRR"。异齿裂腹鱼CLOCK蛋白具有疏松的结构特征,含有111个磷酸化位点,CLOCK蛋白与多个时钟相关的蛋白互作,在物种进化上与金线鲃属鱼类CLOCK蛋白具有较高的同源性。     

甘薯等8种植物JAZ1基因的生物信息学分析

JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是植物中茉莉酸信号调控途径中重要的负调控因子,它在调控植物发育、营养生长、衰老、抗盐、抗旱以及抗病等过程中起着至关重要的作用。为了对甘薯等JAZ1基因的生物信息学进行分析并对其功能进行预测,本研究以NCBI数据库中收集的8种植物JAZ1蛋白氨基酸序列为试验数据来源,采用系列生物信息学分析软件对甘薯等8种JAZ1蛋白的氨基酸组成及其理化性质、蛋白质亲疏水性、磷酸化位点、二级结构元件和含量、跨膜结构域、信号肽、蛋白质亚细胞定位、功能结构域进行预测和分析,并对8种植物JAZ1蛋白氨基酸序列进行多重比较和蛋白质系统进化树进行构建和分析。结果表明,8种植物JAZ1蛋白的氨基酸残基数目介于180～294;相对分子量介于19 815 670～31 550 050;理论等电点均为碱性等电点;8种植物JAZ1蛋白的主要氨基酸为丝氨酸、脯氨酸、赖氨酸和苏氨酸;稳定性预测结果表明8种植物JAZ1蛋白均为非稳定性蛋白质;磷酸化位点预测分析结果表明8种植物JAZ1蛋白磷酸化位点数量最多为丝氨酸,其次为苏氨酸;根据亲疏水性预测分析结果推测8种植物JAZ1蛋白均为亲水性蛋白质;信号肽和跨膜结构域预测结果显示这些蛋白质均为非分泌蛋白质不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;JAZ1蛋白二级结构元件主要为不规则卷曲,其次为α-螺旋和延伸链;亚细胞定位预测结果显示该蛋白质主要定位于细胞核;结构域预测结果表明供试8种植物JAZ1蛋白均含有JAZ蛋白家族典型的TIFY和CCT_2功能结构域;氨基酸序列多重比对和蛋白质系统进化树分析结果表明甘薯JAZ1与长春花JAZ1亲缘关系最近。本研究可为甘薯JAZ1基因功能研究和甘薯性状定向改良奠定理论基础。     

鸭LEPR基因结构和功能的生物信息学分析

以鸭瘦素受体(LEPR)基因为研究对象,运用生物信息学方法对鸭等10种动物的LEPR蛋白进行多序列比对分析、分子进化分析及蛋白质结构分析,并预测LEPR蛋白的理化性质、疏水性等基本性质。结果表明：鸭LEPR蛋白预测为不稳定的亲水性蛋白质,不含信号肽,为非分泌型蛋白质,定位在细胞质膜上,与其生物学功能相符。鸭LEPR蛋白还含有132个潜在磷酸化位点、10个N型糖基化位点和6个O型糖基化修饰位点。进化关系分析表明,鸭LEPR基因与同为水禽的黑天鹅进化关系最近,具有较高的同源性。这一研究为进一步研究鸭LEPR基因及其编码的蛋白质结构和功能提供了参考。     

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.     

大麻CBDA1基因的生物信息学分析

[目的]研究大麻二酚酸合成酶基因(CBDA1)编码的蛋白质序列所包含的生物学信息。[方法]利用生物信息学在线工具及软件分析大麻二酚酸合成酶(CBDAS)的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构、信号肽、motif结构域及空间结构等。[结果]CBDAS由544个氨基酸组成,分子量为62 168.42,理论等电点为8.81,是一种稳定的亲水性分泌蛋白,N末端包含1个由28个氨基酸残基组成的信号肽,该蛋白的亚细胞定位在胞外。CBDAS属于氧化还原酶家族,FDA是该酶活性的必需辅因子,CBDAS蛋白中只含有1个低复杂度区域,含有23个磷酸化位点和6个N-糖基化位点,其二级结构主要由α-螺旋、β-转角和无规卷曲组成,三级结构与四氢大麻酚酸合成酶(THCAS)同源性最高。[结论]该研究结果可为今后深入研究CBDAS蛋白的结构特征和功能提供理论参考。     

静宁鸡PPARα基因克隆与生物信息学分析

为阐明静宁鸡PPARα基因的结构及功能,根据NCBI上登录的原鸡PPARα基因的CDS序列设计引物,以静宁鸡肾脏为材料采用PCR的方法,对目的基因进行克隆,并测序。根据测序的结果,采用各类分析软件,对所获得的DNA片段进行生物信息学分析。结果成功克隆了静宁鸡PPARα基因的全长CDS序列。生物信息学分析结果表明,该基因CDS全长1 407 bp,所编码的蛋白质包含468个氨基酸。其分子量为52 300,等电点为5.85。在二级和三级结构上,α-螺旋和无规则卷曲为蛋白的主要结构形式。PPARα蛋白是一个亲水性蛋白质,不存在跨膜区域,不含信号肽,没有N-糖基化位点,但存在16个O-糖基化位点,存在25个丝氨酸(Ser)磷酸化位点、12个苏氨酸(Thr)磷酸化位点和6个酪氨酸(Tyr)磷酸化位点。静宁鸡PPARα蛋白在第100～168个氨基酸之间有1个ZnF_C4结构域,在第264～449个氨基酸之间有1个HOLI结构域。同源性分析结果表明,静宁鸡PPARα基因与原鸡的亲缘关系最近。静宁鸡PPARα基因的成功克隆和功能预测为进一步研究PPARα基因在静宁鸡脂肪代谢中的作用提供了基础。     

5种北方药用植物萜类合酶(IPI)的生物信息学分析（英文）

该文利用生物信息学的方法和工具,对5种北方药用植物萜类合酶中异戊烯焦磷酸异构酶(isopentenyl pyrophosphate isomerase,IPI)的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构域、二级结构、亚细胞定位等方面进行分析及预测。结果表明:5种北方药用植物IPI蛋白的分子量、等电点、不稳定指数、脂肪指数等理化性质无太大差异;主要表现为亲水性;亚细胞定位大多定位于叶绿体上;磷酸化位点最多的是丝氨酸;二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主;均无信号肽,由此推测IPI是非分泌性蛋白;无跨膜结构域存在;主要有1个功能结构域(Nudix Hydrolase Superfamily)。该研究结果为进一步研究IPI基因的功能以及对于北方药用植物的深入研究、提高药用植物药效以及合理开发利用药用植物资源具有重要意义。     

大熊猫核糖体蛋白S17亚基基因（rps17）的克隆及序列分析

RPS17蛋白是核糖体40S亚基的组成部分,由rps17基因编码.为了解大熊猫核糖体蛋白亚基rps17基因的结构特点及其与已报道的人和其他哺乳动物核糖体蛋白亚基rps17基因的异同,分别运用RT-PCR和PCR技术,从大熊猫肌肉组织的mRNA中成功克隆了核糖体蛋白亚基S17基因的cDNA序列以及从总DNA中成功克隆了S17基因的结构基因序列.序列分析发现,大熊猫核糖体蛋白亚基S17基因的表达序列长为457bp,开放阅读框(ORF)为408bp,编码135个氨基酸的蛋白质.结构基因序列长2 368bp,含有4个外显子和3个内含子.拓扑预测显示,核糖体蛋白亚基RPS17的相对分子质量为15.52×103,PI为10.26,含有5个类型的功能位点,即:5个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶II磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,1个N-豆蔻酰化位点及1个核糖体蛋白S17Esignature位点.进一步分析发现,该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物有很高的相似性,其蛋白质的高级结构除褐家鼠外与其它物种也具有一致性.对大熊猫rps17基因及其表达的蛋白质结构的比较研究,旨在丰富和完善哺乳动物r...     

支气管败血波氏杆菌PRN基因CDS区的生物信息学分析

通过生物信息学软件预测分析支气管败血波氏杆菌PRN基因编码蛋白功能及其调节机制。结果表明,支气管败血波氏杆菌PRN基因CDS区编码911个氨基酸,分子式为C_{4 121}H_{6 556}N_{1 250}O_{1 258}S₁₁,分子质量为13 196,消光系数为95 800,其理论等电点为9.64,不稳定系数为36.24,PRN蛋白的理化性质稳定;PRN蛋白有多个磷酸化位点和糖基化位点;信号肽预测PRN蛋白有1个信号肽,信号肽位置在1～34;PRN蛋白为亲水性蛋白,存在1个跨膜结构;预测二级结构主要由无规则卷曲构成,占39.08%,β-折叠占23.93%,α-螺旋占23.30%,三级结构主要由无规则卷曲和β-折叠构成。上述结果提示,该蛋白具有重要生物学意义,可为进一步开发支气管败血波氏杆菌亚单位疫苗奠定基础。     

5种北方药用植物萜类合酶(IPI)的生物信息学分析

该文利用生物信息学的方法和工具,对5种北方药用植物萜类合酶中异戊烯焦磷酸异构酶(isopentenyl pyrophosphate isomerase,IPI)的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构域、二级结构、亚细胞定位等方面进行分析及预测.结果表明:5种北方药用植物IPI蛋白的分子量、等电点、不稳定指数、脂肪指数等理化性质无太大差异;主要表现为亲水性;亚细胞定位大多定位于叶绿体上;磷酸化位点最多的是丝氨酸;二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主;均无信号肽,由此推测IPI是非分泌性蛋白;无跨膜结构域存在;主要有1个功能结构域(NudixHydrolase Superfamily).该研究结果为进一步研究IPI基因的功能以及对于北方药用植物的深入研究、提高药用植物药效以及合理开发利用药用植物资源具有重要意义.     

枣结果枝核糖体蛋白的生物信息学分析

应用生物信息学的方法对枣(Ziziphus jujuba Mill.)生长初期结果枝的cDNA文库ESTs进行了功能注释,查找核糖体蛋白基因,并对其氨基酸序列组成、基本理化性质、蛋白质二级结构、疏水性/亲水性及潜在磷酸化位点等进行了初步分析预测,旨在了解其结构特征,进而发掘枣树的优良基因。结果表明,625个ESTs中,有397个ESTs与NCBI中已知功能基因相似性较高(其中重复ESTs 77个);将320条ESTs通过KEGG数据库进行代谢分析,得到123条ESTs的62个代谢途径。对获得的枣树24个核糖体蛋白进行分析发现,其分子量在6 931.12～32 764.44之间,α-螺旋和无规则卷曲是其主要的结构元件,多肽链都表现为亲水性,磷酸化潜在位点普遍存在于核糖体蛋白多肽链中;并构建了24个核糖体蛋白的进化树,对其分子进化进行了探讨。     

意大利蜜蜂Ci蛋白的生物信息学分析

【目的】掌握意大利蜜蜂转录因子(Ci)的生物信息学并阐述其功能,为揭示Ci蛋白在意大利蜜蜂Hh信号通路中的功能和作用打下基础。【方法】从NCBI获取意大利蜜蜂Ci蛋白氨基酸序列,分别使用ProtParam预测其理化性质、SignalP-5.0预测信号肽、TMHMM-2.0预测跨膜结构,通过NetOGlyc 3.0、NetNGlyc 1.0、NetPhos 3.1、SUMOplot等进行O-糖基化位点、N-糖基化位点、磷酸化位点及苏木化位点预测,采用GOR4、SWISS-MODEL、CD-Search等预测意大利蜜蜂Ci蛋白高级结构,在多重序列比对分析的基础上利用MEGA 11.0构建系统发育进化树,并通过String数据库预测相互作用蛋白。【结果】意大利蜜蜂Ci蛋白存在2个亚型,分别是XP＿624136.4和XP＿006558245.2。其中,XP＿624136.4亚型的开放阅读(ORF)为4338 bp,编码1445个氨基酸残基,编码蛋白分子量为15.50 kD,理论等电点(pI)为8.39;XP＿006558245.2亚型的ORF为3873 bp,编码1290个氨基酸残基,编码蛋白...