禾谷炭疽菌磷酸二酯酶生物信息学分析

[目的]磷酸二酯酶(Pde)作为G蛋白信号传导途径上的效应酶,发挥着重要作用。该酶已在粟酒裂殖酵母菌、稻瘟病菌等中有相关报道。通过对禾谷炭疽菌中Pde生物信息学分析,以期为深入开展该蛋白定位、功能研究等方面研究,以及实现以控制病原菌G蛋白信号途径功能新的药物靶标的开发提供有力的理论支撑。[方法]基于酿酒酵母中已经报道的典型Pde序列,利用Blastp以及关键词对禾谷炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,并通过SMART保守结构域分析、理化性质、疏水性、细胞信号肽、跨膜区结构、亚细胞定位以及二级结构等生物信息学分析,此外,通过对禾谷炭疽菌中的典型Pde与其他物种中的同源序列进行遗传关系比较分析。[结果]明确禾谷炭疽菌中存在2个Pde,上述Pde均含有最低比例的色氨酸,均属于亲水性蛋白,均不含有信号肽以及均定位于细胞质等特征。[结论]通过对比,发现禾谷炭疽菌、酿酒酵母中的Pde具有诸多相同性质,提示不同真菌之间存在的保守性。     

希金斯炭疽菌RGS蛋白生物信息学分析

目的:由希金斯炭疽菌侵染菜心、萝卜等十字花科蔬菜引起的炭疽病,不仅降低了蔬菜的产量,还影响着蔬菜的品质。RGS作为植物病原菌G蛋白信号转导过程中的重要调节因子,在众多生理生化过程中发挥着重要作用。对希金斯炭疽菌中典型RGS进行明确以及生物信息学分析,为深入开展该菌RGS功能研究打下坚实的理论基础。方法:基于酿酒酵母中4个典型RGS序列,利用Blastp以及关键词对希金斯炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,以及通过SMART保守结构域分析,获得典型的RGS,并对上述RGS进行二级结构、疏水性、信号肽以及亚细胞定位等生物信息学分析。结果:希金斯炭疽菌中的RGS在蛋白质二级结构中均含有较高比例的α螺旋结构,均不含有典型的信号肽序列,均为亲水性蛋白;其中3个定位在细胞核中,其他2个则分别定位于高尔基体、线粒体上。结论:希金斯炭疽菌中有5个典型的RGS,在二级结构特征、亲水性方面一致,但其亚细胞定位位置不同。     

昆明美人蕉黑斑病菌——链格孢Alternaria alternata

美人蕉是重要的园林绿化植物和生物资源。为了明确美人蕉黑斑病的病原菌种类,并为病害防治提供理论指导,调查了昆明市美人蕉黑斑病的发生情况,采用组织分离法对病原物进行了分离和纯化,并进行了致病性测定。通过形态学和rDNA ITS序列分析,将昆明美人蕉黑斑病的病原菌鉴定为链格孢Alternaria alternata。     

真菌中G蛋白信号调控因子蛋白类型与其理化性质的关系

【目的】G蛋白信号调控因子(RGS)作为G蛋白信号转导途径的负调控因子,在植物病原菌的致病性和有性生殖调控方面发挥着重要作用。研究真菌中RGS蛋白类型与其理化性质及特征的关系,为今后深入开展不同真菌中具有不同类别RGS的功能解析打下坚实的理论基础。【方法】前期对模式生物、病原菌、非致病菌等49个真菌中229个RGS蛋白序列进行找寻,并根据其保守结构域和同源性确定RGS类型有DEP-RGS、RGS-TM、PXA-RGS-PX、RGS、RGS-PAS-PAC、TM-RGS等6类。利用蛋白质数据库、ProtComp v9.0、PHD以及MEME等网站对上述RGS蛋白进行理化性质、亚细胞定位以及二级结构、基序等特征分析。【结果】上述不同类别的RGS蛋白具有明显的类别特征性,同时,也具有以下共同特征:理论等电点集中在6.01–7.00;不稳定性系数集中在40.01–60.00;95%以上的RGS蛋白属于亲水性蛋白;亲水性最强氨基酸残基存在较多的是R、D、E、Q、N;疏水性最强氨基酸残基存在较多的L、A、V、F、I;二级结构组成特征为b折叠较少;转运肽情况尚未明确;亚细胞定位多集中在细胞核。【结论】真菌中6类RGS蛋白的理化性质具有一定的共同特征,但不同类别的RGS蛋白也具有明显的类别特征,主要表现在保守结构域、二级结构、等电点、转运肽和亚细胞定位情况。     

不同营养方式真菌中分泌蛋白数量及其功能对比研究

[目的] 分泌蛋白在植物病原真菌致病过程中发挥着重要的作用,前人多以单种菌株分泌蛋白预测分析,尚未见多种类型真菌中分泌蛋白的预测及对比研究报道。[方法] 本研究基于多种不同营养方式真菌的全基因组序列,根据分泌蛋白所具有的基本特征,采用在线分析程序（主要包括SignalP v5.0、ProtComp v9.0等）对模式生物、死体营养型真菌、半活体营养型真菌及活体营养型真菌共19种菌株的分泌蛋白开展预测及功能分析。[结果] 在上述真菌约13万条蛋白序列中,分泌蛋白所占比例为0.74%-4.83%,其中,活体营养型真菌所具有的分泌蛋白数量占比最高,平均为3.51%,而死体营养型真菌和模式生物平均比例最低,平均为1.36%。同时,活体营养型真菌具有的功能种类最多,为433种,其次为半活体营养型真菌,为266种,而模式生物具有的功能种类最少,为100种,其中,功能为假设蛋白和非特征蛋白的蛋白数量最多。[结论] 该研究为深入解析分泌蛋白在实现不同营养方式真菌的致病机制方面提供理论依据。     

植物病原丝状真菌G蛋白偶联受体的研究进展

通过对丝状真菌G蛋白偶联受体(GPCR)的结构、分类以及功能方面进行综述,以期明确丝状真菌与其他模式生物GPCR之间的关系。基于已报道的模式生物及丝状真菌等不同生物中的GPCR,通过SMART保守结构域分析,以及利用Clustal X、MEGA等软件对上述GPCR进行遗传关系分析。明确丝状真菌典型GPCR具有七跨膜结构域,新型GPCR则含有PIPK、RGS等保守结构域,明确不同学者对于GPCR的分类情况,以及新型GPCR所具有的特殊功能,明确模式生物GPCR、丝状真菌GPCR分别各自聚类。丝状真菌中GPCR的数量较模式生物少,不同分类单元中真菌之间GPCR的数量也不尽相同,同时,丝状真菌GPCR除具有典型的七跨膜结构域外,还含有一些其他保守的结构域,上述研究为进一步开展其功能研究提供重要的理论基础。     

禾谷炭疽菌RGS蛋白生物信息学分析

【目的】明确禾谷炭疽菌中存在的典型RGS,及其信号肽、跨膜区、二级结构特征,明确该菌RGS与其他病菌之间的关系,最终为深入开展RGS定位、功能研究打下坚实的理论基础,也为进一步开展其他炭疽菌的研究提供重要的理论指导。【方法】基于酿酒酵母中已经报道的4个典型RGS序列,利用BLASTp以及关键词对禾谷炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,以及通过SMART保守结构域分析。同时,通过对禾谷炭疽菌中典型RGS氨基酸序列进行细胞信号肽、跨膜区结构以及二级结构等生物信息学分析,此外,通过对禾谷炭疽菌中的典型RGS与其他物种中的同源序列进行遗传关系比较分析。【结果】明确禾谷炭疽菌存在6个典型的RGS,上述RGS在蛋白质二级结构中均含有较高比例的α螺旋结构,而在信号肽方面,除CgRGS6含有明显的信号肽序列外,其他RGS则没有;6个RGS中3个定位在细胞核中,其他则定位在质膜、内质网、线粒体上。【结论】禾谷炭疽菌中的RGS与C.higginsianum、C.gloeosporioides Cg-14/Nara gc5、C.orbiculare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。