双歧杆菌BB12菌株Sec分泌途径及底物蛋白分析

[目的]采用生物信息学方法分析双歧杆菌BB12菌株的Sec途径分泌系统及预测底物蛋白。[方法]以双歧杆菌BB12菌株基因组注释的蛋白氨基酸序列为研究对象,在NCBI中以Fasta形式下载,采用一系列生物信息学软件分析该基因组中Sec分泌途径及底物蛋白行使的功能,同时采用COG功能数据库对这些蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]通过分析发现双歧杆菌BB12菌株Sec分泌途径相关的蛋白基因共有9个,其中5个是Sec分泌途径构建蛋白基因,2个信号肽酶识别基因,1个脂蛋白信号肽识别基因和1个信号肽识别蛋白编码基因。Sec底物蛋白分析发现该菌共含1 583个蛋白,经过Sec分泌途径到细胞外的蛋白有57个,35个具有COG功能,占61%,其中被Spase Ⅰ型信号肽酶识别的有37个,被SpaseⅡ型信号肽酶识别的有20个。[结论]COG功能注释显示一些蛋白没有功能,有功能的蛋白主要与氨基酸运输和代谢、碳水化合物的运输和代谢、功能细胞壁/膜和无机离子运输和代谢功能有关。     

青春双歧杆菌ATCC15703I型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析

[目的]对青春双歧杆菌分泌蛋白进行预测和功能分析,为分析该菌胞外蛋白的分泌机制和功能打下基础.[方法]以青春双歧杆菌代表菌株ATCC15703基因组编码蛋白序列为研究对象,采用 SignalP 4.0和TMHMM 2.0 软件分析该菌株的I型Sec途径分泌蛋白,同时采用COG功能数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins)对预测的这类分泌蛋白进行功能分析.[结果]青春双歧杆菌ATCC15703的1 648个蛋白中有91个被I 型(Spase I)信号肽酶识别的I型Sec途径分泌蛋白,分泌蛋白的信号肽长度最大的有54个氨基酸,最小的有11个氨基酸.I 型Sec途径分泌蛋白的功能分析结果显示,分泌蛋白主要参与碳水化合物代谢与转运,氨基酸代谢与转运,复制、重组和修复,以及无机离子代谢和转运.[结论]青春双歧杆菌I型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析为了解该菌胞外蛋白的分泌机制提供了数据基础.     

长双歧杆菌NCC2705分泌蛋白的全基因组预测和功能分析

以长双歧杆菌NCC2705基因组序列为研究对象,使用Signal P 4.0、Lipo P、TMHMM 2.0软件分析该基因组中的分泌蛋白及其信号肽的类型,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的分泌蛋白进行功能注释和聚类分析。结果表明,长双岐杆菌NCC2705中共有37个Sec途径分泌蛋白,其中Sec途径分泌蛋白包括27个被I型(SPaseⅠ)信号肽酶和10个Ⅱ型信号肽酶(Spase II)识别的蛋白,Sec途径分泌蛋白信号肽长度最多的有52个氨基酸,最少的有10个氨基酸。分泌蛋白的功能分析表明,该菌株分泌蛋白中含有大部分的假定蛋白,主要参与氨基酸代谢与转运、碳水化合物代谢转运,无机盐离子代谢转运,细胞壁和细胞膜生物合成的功能有关。     

青春双歧杆菌ATCC15703 Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析

[目的]对青春双歧杆菌分泌蛋白进行预测和功能分析,为分析该菌胞外蛋白的分泌机制和功能打下基础。[方法]以青春双歧杆菌代表菌株ATCC15703基因组编码蛋白序列为研究对象,采用Signal P 4.0和TMHMM 2.0软件分析该菌株的Ⅰ型Sec途径分泌蛋白,同时采用COG功能数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins)对预测的这类分泌蛋白进行功能分析。[结果]青春双歧杆菌ATCC15703的1 648个蛋白中有91个被Ⅰ型(Spase Ⅰ)信号肽酶识别的Ⅰ型Sec途径分泌蛋白,分泌蛋白的信号肽长度最大的有54个氨基酸,最小的有11个氨基酸。Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的功能分析结果显示,分泌蛋白主要参与碳水化合物代谢与转运,氨基酸代谢与转运,复制、重组和修复,以及无机离子代谢和转运。[结论]青春双歧杆菌Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析为了解该菌胞外蛋白的分泌机制提供了数据基础。     

枯草芽孢杆菌subtilis str.168双精氨酸途径分泌蛋白预测及功能分析

[目的]对枯草芽孢杆菌subtilis str.168双精氨酸转运途径(Tat)分泌蛋白进行预测和功能分析。[方法]从NCBI中选取枯草芽孢杆菌subtilis str.168基因组注释的蛋白质氨基酸序列,然后用Signal P 4.0、Lipo P、Tat P、TMHMM 2.0软件分析该基因组中双精氨酸途径的分泌蛋白,同时采用COG功能数据库对预测的分泌蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]通过分析发现108个有motif没有酶切位点的Tat信号肽蛋白、25个有酶切位点没有motif的Tat信号肽蛋白、124个既有酶切位点也有motif的Tat信号肽蛋白,其中105个蛋白归为Tat途径的分泌蛋白。[结论]对枯草芽孢杆菌Tat途径分泌蛋白的基因组预测和功能分析,将为分析该菌胞外蛋白的分泌机制打下基础。     

嗜酸乳杆菌NCFM双精氨酸分泌信号肽蛋白的预测分析

[目的]对嗜酸乳杆菌NCFM中Tat途径分泌信号肽蛋白进行预测分析。[方法]以嗜酸乳杆菌NCFM基因组序列为对象,采用Signal P4.0、Lipo P1.0、Tat P软件分析该菌株基因组中的双精氨酸途径分泌信号肽蛋白。[结果]嗜酸乳杆菌NCFM中有酶切位点也有motif的Tat途径信号肽蛋白94个。[结论]对嗜酸乳杆菌NCFM中Tat途径分泌信号肽蛋白的预测分析,为进一步分析该菌胞外蛋白的分泌机制打下基础。     

动物双歧杆菌AD011表面脂蛋白的全基因组预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测动物双歧杆菌AD011定位于细胞膜的表面脂蛋白,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制提供基础资料。[方法]用Signal P 4.0和Lipo P软件对动物双歧杆菌AD011全基因组编码蛋白中表面脂蛋白和信号肽进行预测,同时采用COG功能数据库对预测的脂蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]对动物双歧杆菌AD011基因组1 518个蛋白的表面脂蛋白预测,结果表明,19个蛋白具有脂蛋白信号肽。功能分析显示,该菌株19个脂蛋白中有3个蛋白没有功能注释,16个蛋白有功能注释,其中10个蛋白参与氨基酸代谢与转运、3个蛋白参与碳水化合物代谢与转运,3个蛋白参与无机盐离子代谢与转运。[结论]动物双歧杆菌AD011表面脂蛋白参与的功能主要与营养物质的转运和代谢有关。     

基于全基因组预测和分析花生果腐病原菌分泌蛋白

【目的】为分析花生果腐病病原菌-新孢镰刀菌的侵染机制并筛选可用基因。【方法】以全基因组测序结果为基础,根据分泌蛋白与效应因子的特点,采用SignalP、TMHMM、WoLF PSORT及NetGPI等软件一步步筛选,对新孢镰刀菌全基因组12 756条蛋白序列进行了分泌蛋白预测和功能分析。【结果】新孢镰刀菌全基因组编码蛋白中有701条序列具有典型的分泌蛋白特征,占蛋白总数的5.49%,其长度主要分布在101～700个氨基酸范围内。信号肽的分析结果表明,信号肽-3和-1位置的氨基酸相对保守,其切割位点属于典型的A-X-A型。对分泌蛋白功能预测结果表明,656个分泌蛋白获得了功能注释,其功能主要涉及碳水化合物的运输、代谢过程,蛋白翻译后修饰和氨基酸代谢、运输过程。分泌蛋白中效应蛋白预测结果表明,新孢镰刀菌分泌蛋白中共有161个潜在的效应蛋白。【结论】对新孢镰刀菌分泌蛋白的有效预测和功能分析,为筛选新效应蛋白,明确其致病机理,筛选寄主抗性基因奠定了基础。同时为花生果腐病抗性品种选育和综合防治提供理论依据。     

米曲霉分泌组的预测及分析

利用信号肽分析软件SignalP3.0跨膜结构预测软件Phobius、TMHMMv2.0和THUMBUP,GPI锚定位点预测软件big-PIPredictor,亚细胞蛋白定位软件TargetP1.1,对米曲霉全基因组中的12063个氨基酸序列进行预测。在米曲霉中有1019个分泌蛋白,编码这些蛋白的ORF最小为330bp,最长为5651bp,平均为1370bp。利用LipoP1.0分析预测得到的分泌蛋白中,755个带有I型信号肽酶识别位点,25个带有Ⅱ型信号肽酶识别位点,酶切位点附近氨基酸比较保守。利用TatP1.0对1019个分泌蛋白进行分析,得到43个蛋白序列可能从Tat途径分泌,但是没有找到RR-motif。在1019个分泌蛋白中,497个有功能描述,主要包括各种酶类、能量产生与传递以及自身修复防卫等。     

鼠李糖乳杆菌LGG细胞壁蛋白的预测和功能分析

[目的]采用生物信息学方法预测鼠李糖乳杆菌LGG细胞壁蛋白和功能分析。[方法]以鼠李糖乳杆菌LGG基因组编码蛋白序列为研究对象,采用Phobius和Signal P 4.0软件分析该菌株的细胞壁蛋白,同时采用COG功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能分析。[结果]鼠李糖乳杆菌LGG基因组中含有41个细胞壁蛋白,这些蛋白的功能分析结果显示,41个细胞壁蛋白中,25个蛋白没有功能注释,16个有功能注释,主要与细胞壁和细胞膜的生物合成,碳水化合物的代谢与转运,蛋白质的翻译后修饰等功能有关。[结论]该研究从结构和功能上分析鼠李糖乳杆菌细胞壁蛋白,为分析益生菌适应环境的分子特征打下基础。     

两歧双歧杆菌PRL2010菌体外表面蛋白的功能分析

[目的]分析两歧双歧杆菌PRL2010菌体外表面蛋白的功能。[方法]以两歧双歧杆菌PRL2010基因组序列为研究对象,采用Perry等人分析革兰氏阳性菌菌体外表面蛋白(PSE蛋白)的Inmembrane方法,同时采用COG功能数据库对预测的外表面蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]PRL2010外表面蛋白包括28个细胞壁蛋白、12个脂蛋白、182个细胞膜蛋白、38个分泌蛋白。PRL2010外表面蛋白的功能分析结果显示,大多数外表面蛋白与细胞壁、细胞膜的生物合成,无机离子转运与代谢,防御机制,碳水化合物转运与代谢,氨基酸转运与代谢等有关。[结论]该研究可为探讨该菌与宿主相互作用的分子机制奠定基础。     

动物双歧杆菌AD011细胞壁蛋白的预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测动物双歧杆菌AD011锚定于细胞壁的蛋白并进行功能分析,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制提供基础资料。[方法]用Phobius和SignalP 4.0软件对动物双歧杆菌AD011全基因组编码蛋白中细胞壁蛋白进行预测,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]动物双歧杆菌AD011基因组1 518个编码蛋白中,11个蛋白含有细胞壁的锚定基序,6个蛋白含有LP×TG基序,1个蛋白含有Lys M基序,1个蛋白含有PG结合区域,2个蛋白含有SLH结构域,1个蛋白含有NLPC_P60结构域。细胞壁蛋白功能分析结果显示,11个细胞壁蛋白中,9个蛋白没有功能注释,2个蛋白(NLP/P60 protein和1,4-beta-N-acetylmuramidase)参与细胞壁和细胞膜的生物合成。[结论]动物双歧杆菌AD011大多数细胞壁蛋白功能未知,还需在以后的研究中进行进一步的功能注释。     

多角体包埋异源蛋白杆状病毒表达系统的构建

[目的]探索多角体病毒的包装特性,构建能形成多角体包裹外源蛋白的polyh+Bac-to-Bac表达系统。[方法]通过酶切连接的方式,将4个元件片段:作为标记的绿色荧光基因EGFP,Bm CPV自身的多角体蛋白基因,用于基因表达的H1信号肽柔性连接肽,插入到质粒Fast Bac Dual中,利用Ac MNPV Bac-to-Bac系统,得到整合表达重组Bacmid:Ac-polyh/EGFP。将其感染Sf9细胞后,检测蛋白表达情况。[结果]利用该系统构建了一种能大量表达绿色荧光蛋白(EGFP)和能在胞质形成多角体的重组病毒v Bm Bac(polyh+)-EGFP。感染的Sf9细胞在荧光显微镜下观察发现EGFP与多角体可以在同一细胞中同时表达;从感染的Sf9细胞中收集纯化多角体,观察到多角体能被激发出绿色荧光,进一步利用Western blot证实多角体中含有EGFP。[结论]该表达系统为解决活性蛋白长期保存提供了新方法,同时拓宽了杆状病毒在开发含有毒素蛋白的新型生物杀虫剂和新型疫苗的转运载体等领域的应用前景。     

两歧双歧杆菌PRL2010细胞壁蛋白预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测两歧双歧杆菌PRL2010锚定于细胞壁的蛋白和功能分析,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制奠定基础。[方法]用Phobius和Signal P 4.0软件对两歧双歧杆菌PRL2010全基因组编码蛋白中细胞壁蛋白进行预测,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]两歧双歧杆菌PRL2010基因组1 706个编码蛋白中,28个蛋白含有细胞壁的锚定结构域。细胞壁蛋白功能分析结果显示,28个细胞壁蛋白中,21个蛋白没有功能注释,7个蛋白有功能注释,其中1个蛋白(exo-alpha-sialidase)参与碳水化合物代谢与转运,2个蛋白(bacteriophage endolysin和cell wall-associated protein)参与细胞壁和细胞膜的生物合成,2个蛋白(hypothetical protein BBPR_0440和Subtilisin family peptidase)参与蛋白质翻译后修饰,1个蛋白(beta-n-acetylhexosaminidase Nag Z)参与细胞内运输、分泌和囊泡运输,1个蛋白(metallophosphoesterase)功能只是预测的。[结论]两歧双歧杆菌PRL2010的大多数细胞壁蛋白功能未知,还需要在以后的研究中进一步分析和注释。