番茄OFP基因家族生物信息学分析

为了解番茄OFP基因家族的功能特征,通过生物信息学手段对番茄OFP基因家族成员进行全面的生物信息学分析,包括染色体定位、基因结构、蛋白质理化性质、二级结构、三维构象、启动子分析、亲缘关系及组织特异性分析.结果表明,番茄中的31个OFP基因在12条染色体上呈不均匀分布;除SlOFP6、SlOFP7、SlOFP12、SlO...     

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.     

不同植物半胱氨酸蛋白酶及其基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法对GenBank中已经登录的10种植物的半胱氨酸蛋白酶(Cysteine Protease,CP)基因和氨基酸序列进行了解析,对其组成成分、理化性质、翻译后修饰位点、二级结构、亚细胞定位和分子进化等进行了预测和推断。结果表明:10种植物CP的基因全长在1053¹443 bp,编码3501443 bp,编码350⁴80个氨基酸,在蛋白质N端存在信号肽;10种植物CP都具有酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N端肉豆蔻酰化修饰位点;大多数植物CP具有N端糖基化位点和蛋白激酶C磷酸化位点;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;根据构建的CP系统进化树,不同科植物具有一定的亲缘关系。     

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。     

大豆FLAs蛋白理化性质和结构特征的生物信息学分析

基于已公布的大豆基因组数据库,鉴定大豆类成束阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan proteins,FLAs)基因,并对其基本理化性质、保守基序、功能域、系统发生树、蛋白质二级结构等进行综合分析。结果显示,从大豆基因组中共鉴定出33个FLAs,其编码的蛋白质氨基酸长度在237~455 aa,分子质量在25.483 0~50.578 5 ku,理论等电点在4.33~9.56。亚细胞定位分析显示,Gm FLAs均定位在质膜上(其中Gm FLA4/25也可定位在叶绿体中)。Gm FLAs含有1~2个该家族的保守成束蛋白质结构域(fasciclin domains,FAS)。系统进化分析显示,大豆和拟南芥FLAs的同源性不高。Gm FLAs二级结构均由α螺旋、无规则卷曲和延伸链等元件组成,其中,延伸链的比例最低,无规则卷曲比例最高。     

总状毛霉丝氨酸蛋白酶基因结构和功能的生物信息学分析

利用PCR和RACE(cDNA末端快速扩增)技术从总状毛霉中克隆获得1个丝氨酸蛋白酶新基因,利用生物信息学方法对该基因序列、编码的酶序列以及酶性质和结构进行预测。结果表明:该基因编码区序列长1 421bp,由3个外显子和2个内含子组成,编码由429个氨基酸残基组成的多肽;对该多肽的组成和进化分析表明,其成熟肽属于蛋白酶K家族的胞外蛋白酶;通过同源建模结构分析表明,该酶没有二硫键,有152个氢键和29个盐键,酶的Glu190、Ala192和Asp215残基与一个Ca2+相结合,酶活性位点残基Asp44和Ser241溶剂可及表面积较大,分别达到0.211 42和3.309 32;该酶的底物结合区域中,S1和S4口袋结构明显,S2次之,S3最不明显,部分组成S1和S4口袋的氨基酸残基不保守,这可能使该酶具有独特的水解性。上述结果可为该蛋白酶基因的异源表达和结构与功能关系等方面的研究提供参考。     

微生物蛋白酶的研究进展

微生物蛋白酶来源广泛,根据不同的分类标准可以分成许多类,其在工业和学术研究方面有着广泛的应用,与传统化学蛋白酶相比更加经济、环保。该文对微生物蛋白酶的分类及国内外研究进展、微生物蛋白酶的应用前景、结论与展望3个方面进行了综述。     

烟草PPO蛋白序列的生物信息学分析

烟草PPO蛋白具有功能多样性。为分析其功能,采用NetPhos、swissmodel和TargetP在线工具分析烟草PPO成员的磷酸化位点、三维结构和亚细胞定位。结果显示:NtPPO1、NtPPO2和Nt PPO3均含有丝氨酸位点、苏氨酸位点和酪氨酸位点,其中NtPPO1和NtPPO2的磷酸化位点数(63和64)及排列规律较为相似,而NtPPO3与其具有较大的差异;NtPPO1和NtPPO2的三维结构模板为4z11.1.A,而NtPPO3模板为4z12.1.A,此外,NtPPO1、NtPPO2和NtPPO3的β-折叠主要集中在序列的N端,具有类似于儿茶酚氧化酶的功能;NtPPO1和NtPPO2主要在线粒体中发挥功能。     

生物信息学在微生物生态学中的应用

高通量测序技术的快速发展极大地推动了微生物多样性的研究,各种生物信息学软件的开发用于分析由此产生的大量基因信息。综述了生物信息学在微生物生态学中的应用以及相关软件和数据库在α、β-多样性研究中的应用。     

鱼类胰岛素样生长因子Ⅰ的生物信息学分析

对NCBI已登记的5种鱼IGFⅠ-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、功能结构域、亚细胞定位、同源建模及分子进化进行预测和推断。结果表明,IGⅠF-定位于胞外,是一种存在信号肽的分泌性蛋白,伸展片段和自由卷曲是成熟IGFⅠ-的主要结构元件,而α-螺旋则分布于分子表面。     

月季花瓣丝氨酸蛋白酶基因RhSep1的克隆及生物信息学分析

利用RT-PCR技术,从切花月季品种"Samantha"中克隆丝氨酸蛋白酶基因RhSep1。利用生物信息学技术对所得到的丝氨酸蛋白酶RhSep1序列进行结构与功能预测。结果表明:RhSep1基因全长2 442 bp,开放阅读框编码769个氨基酸,推定该丝氨酸蛋白酶分子质量为80.48 kD。通过NCBI和MEROPS肽酶数据库等对Rh-Sep1进行Protein Blast,发现RhSep1具有肽酶S8₃家族SA的典型结构域Petidase_S8₃（序列为Tyr-108-Leu-341）和PA_subtilisin_like的结构域（序列为Tyr-348-Ile-474）。预测RhSep1可能具有信号肽、明显疏水区和典型跨膜区,同时RhSep1氨基酸序列中存在较多蛋白激酶C和酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、豆蔻酰化位点。这些活性位点往往与蛋白的磷酸化、G蛋白相互作用等信号转导事件有关,RhSep1可能存在复杂的蛋白水平调控机制。     

猪Musclin基因编码蛋白的生物信息学分析

【目的】克隆猪Musclin基因,分析和预测其编码蛋白的结构与功能。【方法】从猪肌肉组织中提取总RNA,RT-PCR扩增获得Musclin基因,对其进行克隆和测序,并根据生物信息学分析方法,利用Tmpred、SignalP3.0、TargetP 1.1等分析软件,对猪Musclin蛋白的跨膜结构、信号肽、细胞定位、结构特征等进行分析和预测。【结果】猪Musclin蛋白主要集中在分泌途径上,存在于细胞外,其核苷酸序列与家兔的具有较高的相似性,氨基酸序列32～45位和55～63位存在2个可能的强跨膜螺旋区,该蛋白的空间结构以α螺旋、β转角和无规则卷曲为主;其1～26位氨基酸序列是一段信号肽,在26与27位氨基酸之间存在1个酶切位点;其羧基端含有较多的转角结构,同时该区域的抗原指数较高,亲水性指数和呈现在蛋白表面的可能性均较大。【结论】Musclin是一种含有信号肽序列的跨膜蛋白。     

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。     

植物黄烷酮3-羟化酶的生物信息学分析

研究黄烷酮3-羟化酶家族的酶学特性,为黄酮类化合物生物合成的分子机理提供理论依据。对NCBI已注册的12个植物F3H的核酸和氨基酸序列进行生物信息学方法分析,对其组成成分、理化性质、亚细胞定位、跨膜结构、分子进化、蛋白质二级结构和结构域进行预测和推断。结果得出,F3H蛋白是定位于细胞基质,无信号肽的非分泌型蛋白,α-螺旋和不规则卷曲是蛋白质二级结构中量最多的结构元件,伸展片段散布于整个蛋白质中。     

微生物高温蛋白酶的研究和应用进展

综述了微生物源高温蛋白酶的研究状况,包括酶的微生物来源、生产菌株的选育、酶学特性、应用领域,并对其前景进行了展望。     

白菜NPF基因家族成员的鉴定及其生物信息学分析

NPF基因家族是植物体内普遍存在的硝酸盐转运蛋白,同时负责硫苷、多肽、钾盐、植物激素等物质的运输.为了明确白菜NPF基因家族的功能和进化关系,利用生物信息学方法鉴定了白菜的NPF基因家族成员,并对NPF基因家族蛋白进行了理化性质、二级结构、亚细胞定位、保守基序分布以及与拟南芥的进化关系分析,对白菜NPF基因家族成员进行...     

增施微生物菌剂对设施土壤理化性质及微生物的影响

为探究微生物菌剂对设施土壤理化性质及微生物的影响,以微生物菌剂为研究对象,探讨在设施温室番茄种植中施用微生物菌剂对土壤理化性质、微生物种类、数量的影响.结果表明,增施微生物菌剂可以明显提升设施土壤速效磷、速效钾含量、微生物总量,改善微生物种类的结构,复合肥750 kg/hm2+商品有机肥9000 kg/hm2+微生物菌剂135 L/hm2处理对速效磷、速效钾的提升最为显著,分别较对照提升59.32％、48.50％;微生物总量较对照提升70.90％.     

马铃薯StUOXs基因家族的生物信息学分析

马铃薯(Solanum tuberosum)是世界第三大粮食作物,其产量和品质受到生物与非生物胁迫的影响。泛醌氧化酶(ubiquinol oxidase,UOX)是一种由核基因编码的线粒体末端氧化酶,在植物生长发育及胁迫应答中发挥重要作用。为了解StUOXs在马铃薯抗病过程中发挥的应答反应,利用生物信息学方法在马铃薯基因组中鉴定出5个StUOXs基因,对其理化性质、染色体定位、三级结构、进化关系、保守结构域、启动子元件和表达谱尤其是受青枯菌(Ralstonia solanacearum)诱导的表达模式进行了分析。结果表明:马铃薯StUOXs基因编码的氨基酸数在279～366,相对分子质量为31～42 ku,亚细胞定位在线粒体中;系统进化分析发现,马铃薯StUOXs成员与番茄、辣椒的UOXs成员的亲缘关系最近,较之拟南芥、烟草亲缘关系稍远;FPKM数据分析发现,StUOXs主要受盐、激素和生物胁迫诱导而在叶片中表达,这与其启动子中的存在的激素应答等顺式作用元件相对应。青枯菌接种后的qRT-PCR实验表明,StUOX4参与马铃薯青枯病的早期应答反应。