新型佐剂——鞭毛蛋白及其突变体的原核表达和纯化

目的:改构鞭毛蛋白可变区,并优化目的蛋白表达与纯化参数,为评价并获得新型高效蛋白佐剂奠定基础。方法:以鼠伤寒沙门菌基因组为模板钓取2种鞭毛蛋白FljB和FliC的编码基因,分别构建FljB和FliC及其对应的删除可变区的突变体BNLC和CNLC的表达载体,在大肠杆菌中诱导表达,并纯化目的蛋白。结果与结论:原初鞭毛蛋白FljB和FliC均以胞内可溶形式表达,而改造后的鞭毛蛋白BNLC和CNLC则以包涵体形式表达。通过优化纯化条件,分别建立了针对4种蛋白的纯化方法,得到无热源、纯度大于95%的目的蛋白,为进一步研究鞭毛蛋白的结构与佐剂效应的关系奠定了基础。     

CXCL12-α基因编码区的克隆与生物信息学分析

目的:克隆人源CXCL12-α的成熟肽编码序列后进行生物信息学分析及其蛋白质结构与功能预测。方法:采用RTPCR方法从人骨髓组织中克隆CXCL12-α基因序列,并将编码其成熟蛋白的核酸片段插入原核表达载体pET-30a(+)中,转化Escherichia coli后进行酶切鉴定和DNA序列测定。利用在线网络生物信息学相关数据库和分析软件对测序结果进行分析,并对重组蛋白的一、二、三级结构及功能等进行验证和预测。结果:获得了基因序列为263 bp的人源CXCL12-α基因,与GenBank中公布序列一致。双酶切鉴定及DNA测序验证结果正确。生物信息学检索该基因编码蛋白的氨基酸序列与理化参数显示,蛋白无跨膜区,在第29位有一个Ser为蛋白激酶磷酸化位点,第1~21位可能为信号肽区域。ɑ-螺旋,无规则卷曲,延伸链和β-转角数量分别占总二级结构的44.94%、22.47%、21.35%、11.24%。同源建模预测信息可信度为0.68,该蛋白G-factor结构计分总平均为0.33,结构检验表明该蛋白属于正常范围内。二级结构和拓扑结构信息、蛋白质结合位点三维图和预测蛋白可能催化口袋及结合位点、三维结构模拟的可视化结构显示其空间结构稳定。结论:人源CXCL12-α分子克隆成功,网络数据库等生物信息学分析及结合蛋白质结构与功能预测可为深入研究CXCL12-α提供理论指导。     

向日葵异戊烯焦磷酸异构酶基因(ipi)的电子克隆和生物信息学分析

用电子克隆方法获得向日葵异戊烯焦磷酸异构酶（IPI）基因,并用生物信息学方法对此基因编码产物从氨基酸组成、理化性质、二级和三级结构以及功能进行预测和分析的结果表明,向日葵IPI为亲水性α/β蛋白,含有IPP异构酶结构域,其与其他植物的IPI在序列组成、结构及活性位点均有高度的相似性。     

GPC3基因的结构与功能生物信息学预测

磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(Glypican 3,GPC3)作为原发性肝癌标志物,对其结构与功能进行生物信息学分析。借助生物信息学相关软件,对该基因所编码的氨基酸理化性质、信号肽、跨膜结构、蛋白质的二级结构,蛋白质翻译后修饰、蛋白三级结构及亚细胞定位及B细胞线性表位、蛋白质相互作用网络进行生物信息学分析。GPC3蛋白为稳定的亲水性蛋白,具有信号肽,主要定位于细胞质膜。二级结构元件只要以α螺旋,β折叠为主。有18个Ser、7个Thr、23个Tyr可成为蛋白激酶磷酸化位点。GPC3蛋白与Wnt信号家族蛋白具有相互作用。分析预测GPC3,为探究其参与原发性肝癌方面有重要意义。     

生物信息学分析RIPK4的分子结构与功能

针对RIPK4(Receptor-interacting serine/threonine kinase protein 4)结构与功能的报道较少且矛盾。本研究使用生物信息学手段,对RIPK4蛋白的理化性质、组织表达、亚细胞定位、信号肽和跨膜区、空间结构、蛋白质相互作用网络及序列同源性进行分析。结果表明人RIPK4蛋白是酸性不稳定的亲水蛋白,无信号肽和跨膜区域,定位于细胞质的可能性最大,主要二级结构为α-螺旋和无规则卷曲,属于PKc_like和ANK超家族。经GO分析和KEGG通路分析可知,与RIPK4相互作用的蛋白PHLPP1、PHLPP2、ACACA、ACACB、CNOT6L和CNOT6值得深入研究,预示RIPK4存在更为复杂的分子功能和作用机制。为进一步研究RIPK4的功能提供一定的参考。     

猪胸膜肺炎放线杆菌转铁结合蛋白基因（rbp8）分析及建模

为了深入研究猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumonie,App）转铁结合蛋白基因（Transferrin BindingProtein8,脚）的生物学特性,采用生物信息学方法,对GenBank中的5株App的TbpB的核酸及其氨基酸序列进行比对,选取其中的中国湖北分离株（JL03）对其分子结构、理化性质及功能域、蛋白质二级和三级结构等重要参数进行了预测和分析,并在三级结构的基础上进行了同源建模。结果表明,不同APP菌株之间核酸序列相似性较大,而氨基酸序列存在较大差异,二级结构以延伸链和随机卷曲为主要构件,其空间结构与脑膜炎双球菌GNAl870蛋白相似性较高,以此为模板成功构建了三维结构分子模型,为TbpB基因功能的深入研究提供了线索和参考依据。     

铁蛋白结构和功能的生物信息学分析

[目的]通过生物信息学方法探究铁蛋白的结构和功能的相关信息,研究铁蛋白与肝癌的潜在关系。[方法]从NCBI获取铁蛋白序列,分别使用ProScale、TMHMM、NCBI-CDD和Prosite工具分析铁蛋白的亲疏水性、跨膜区、功能结构域和生物活性位点。使用SOPMA、PSIPRED和SWISS-MODEL平台预测了铁蛋白的二级结构和三级结构。进一步,基于STRING数据库研究了铁蛋白的互作蛋白和富集通路。[结果]铁蛋白是一种亲水性蛋白,无跨膜区,存在1个铁蛋白样二铁氧化的功能结构域和2个生物活性位点,具有较高的螺旋程度。铁蛋白与RPS17、TFRC、SCARA5、NCOA4和COX8A五种蛋白相互作用,这些蛋白显著富集在铁死亡与矿物吸收富集途径,与癌症的发生有关。[结论]对铁蛋白进行生物信息学分析,预测了铁蛋白重链和轻链的理化性质和空间结构,也从其功能上揭示了与肝癌的潜在关系,为深入研究提供了理论基础。     

细菌漆酶的生物信息学分析

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。本研究利用生物信息学分析工具对细菌的漆酶蛋白序列的基本性质、保守结构域、系统发育树以及结构等进行了分析。所分析细菌主要分布在变形菌门、放线菌和厚壁菌门。细菌漆酶的物理化学性质相似,但不同细菌来源的漆酶之间序列相似性较低,但其仍然具有容易识别的保守结构域特征。二级结构及三级结构具有明显的相似性。细菌漆酶的生物信息分析为其功能研究及在其他微生物中研究该类酶提供了基础。     

马流产沙门菌重组鞭毛蛋白FliC和FljB免疫原性比较

为评价与比较马流产沙门菌(Salmonella abortus equi)2种不同鞭毛蛋白FliC(Flagellin C)和FljB(Flagellin B)的免疫原性,为进一步利用这两种蛋白奠定实验基础,本研究诱导表达及纯化FliC和FljB蛋白,将纯化后的蛋白分别免疫小鼠,对免疫后小鼠的抗体水平、滴度及抗体亚型进行检测,攻击小鼠后进行免疫相关受体检测及病理组织学观察。结果显示,成功诱导表达了重组蛋白FliC和FljB,纯化后蛋白的相对分子量分别为52 kDa和42 kDa。两种蛋白分别免疫小鼠,产生较高水平的特异性抗体IgG,FljB免疫组抗体水平高于FliC免疫组,且抗体亚型以IgG1为主。FljB免疫组攻击保护率为87.5%,高于FliC免疫组的75%,病理组织学及脏器荷菌数检测结果显示,FljB免疫组效果优于FliC免疫组;FljB免疫组诱导TLR2、TLR4、MHC-I、TCR(T细胞抗原受体)的水平均高于FliC免疫组。该结果表明,FljB免疫组诱导小鼠免疫应答的水平高于FliC免疫组。     

猪胸膜肺炎放线杆菌转铁结合蛋白基因(TbpB)分析及建模

为了深入研究猪胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumonie,App)转铁结合蛋白基因(Transferrin Binding Proteins,Tbp)的生物学特性,采用生物信息学方法,对GenBank中的5株App的TbpB的核酸及其氨基酸序列进行比对,选取其中的中国湖北分离株(JL03)对其分子结构、理化性质及功能域、蛋白质二级和三级结构等重要参数进行了预测和分析,并在三级结构的基础上进行了同源建模。结果表明,不同APP菌株之间核酸序列相似性较大,而氨基酸序列存在较大差异,二级结构以延伸链和随机卷曲为主要构件,其空间结构与脑膜炎双球菌GNA1870蛋白相似性较高,以此为模板成功构建了三维结构分子模型,为TbpB基因功能的深入研究提供了线索和参考依据。