科研快讯

《自然-方法学》:科学家发明蛋白序列比对新工具来自德国慕尼黑大学的研究人员发表了题为"HHblits:lightning-fast iterative protein sequence searching by HMM-HMMalignment"的文章,介绍一种能提高蛋白序列比对分析的新工具:HHblits,这是一种能极大增加蛋白功能性分析技术的软件,能     

Dicer蛋白与Wig-1蛋白的相互作用的研究

Dicer是RNA干扰中起核心作用的一种dsRNase．Wig-1是受p53诱导的、与dsRNA特异结合的一种锌指蛋白。本研究初步证实了Dicer蛋白与Wig-1蛋白存在相互作用。GST pull-down实验表明Dicer蛋白能与GST—Wig-1结合,而Wig-1蛋白能竞争性干扰Dicer与GST—eIF2C1的结合：Far—western分析证实Dicer蛋白可以与结合在硝酸纤维素膜上的GST—Wig-1蛋白结合：进一步发现Wig-1能有效促进重组Dicer的dsRNase酶切活性。这些结果揭示Dicer蛋白和Wig-1蛋白很可能通过相互作用共同参与了dsRNA调控相关的生理过程。     

Red系统三种蛋白在哺乳动物细胞核中定位表达的设计和构建

目的：构建在哺乳动物细胞核中同时定位表达Red系统三种蛋白的载体。方法：通过给red基因（gam、bet和exo）的3,端分别加入由7个氨基（pro—lys—lys—lys—Arg-Lys—Val）组成的核定位信号序列（nuclearlocalizationsignal,NLS）和4个甘氨酸构成的linker序列,再从入噬菌体基因组中,通过PCR技术分别扩增到C端均都带有NLS的gam、bet和exo的DNA全长序列,将三种PCR产物依次克隆入真核表达载体plRES2-EGFP中,得到含3个目的基因（gam—NLS、bet—NLs和exo—NLS）的三顺反子表达载体pCMV—gNIbNIxN,转染培养的哺乳类细胞后,用作者制备并纯化的抗Red3种蛋白的抗体进行间接免疫荧光检测,观察蛋白的定位情况。结果：不带有NLS的Red3种蛋白在细胞中表达主要集中在细胞质很少进入细胞核;而带有NLS的Red3种蛋白于不同时间转染人和鼠的两种细胞后,均表达定位于细胞核中。结论：三顺反子表达载体pCMV—gNIbNIxN的成功构建为进一步探索将λ噬菌体的red系统用于哺乳动物细胞的基因替代打下基础。     

最新流感病毒研究国外信息（二）

高致病性H1N1流感病毒PB2蛋白的第627与701位氨基酸序列与病毒是否能在人上呼吸道复制相关，而在细胞培养或鸡胚中复制的病毒不能反映毒株在患者中的情况。因此应重视来自患者的原始标本做PB2蛋白的序列分析（J Viml，2009，83：5278—5281）。     

硬粒小麦基因组中硒蛋白存在性分析研究

目的：用生物信息的方法对硬粒小麦基因组中硒蛋白存在性进行分析研究。方法：利用SECISearch工具将Genebank中收录的11029条硬粒小麦核酸序列逐个分析,找出具有符合硒蛋白特有茎环结构的序列,以已经发表的衣藻中硒蛋白为参照对象,利用VectorNTI软件对匹配序列进行生物信息分析,研究硬粒小麦硒蛋白存在性。结果：发现AY146587．1序列的互补序列中存在一个表达区与衣藻硒蛋白具有较高的结构相似性（该序列区长度为288bp,对应的SECIS在其下游6071bp处）,很有可能是硬粒小麦硒蛋白（或同源蛋白）编码区。结论：获得硬粒小麦中可能与硒蛋白相关的核酸序列。     

结核分枝杆菌分泌蛋白ESAT-6的表达、纯化和鉴定

目的：克隆结核分枝杆菌分泌蛋白ESAT-6基因,并在大肠杆菌中进行表达和纯化。方法：用PCR方法从结核分枝杆菌H37Rv基因组扩增出ESAT-6基因片段,克隆至pMD18一T载体中,序列测定正确后,将其亚克隆到表达载体pGEX-4T－1并在大肠杆菌DH5α中表达,表达蛋白经SDS—PAGE及Westem—blot分析后,亲和层析法纯化蛋白。结果：成功克隆了ESAT-6基因,并对其在E．coli中进行了表达,SDS—PAGE及Western—blot分析表明表达产物正确。通过GST纯化系统获得34kD纯化蛋白,与文献报道相符。结论：成功获得了纯化的ESAT-6蛋白,为进一步研究ESAT－6蛋白的致病机理提供了实验依据。     

印度木薯花叶双生病毒外壳蛋白的研究Ⅱ．计算机分析外壳蛋白的一些特性

用NWGCG软件系统分析了印度木薯花叶双生病毒外壳蛋白的一些性质：(1)外壳蛋白是碱性蛋白,其等电点为10．91;(2)在外壳蛋白氨基酸序列中分布有α—helcies,β—Sheets及turns等二级结构;(3)分析了外壳蛋白中可能的表面氨基酸区域,亲水性和抗原决定簇区域;(4)在外壳蛋白的氨基酸序列中存在两个糖基化位点HNT,同时分析了双生病毒外壳蛋白氨基酸遗传密码的利用频率。     

水稻生防菌株多粘类芽孢杆菌WY110抗菌蛋白的纯化及其基因克隆

通过DEAE—Sephadex A-50离子交换层析和Sephacryl S-200分子筛层析并采用抑菌活性和SDS-PAGE跟踪检测,从多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)WY110菌株中分离纯化到一种对稻瘟病菌具有拮抗活性的抗菌蛋白P2(分子量约26kD)。平板抑菌试验表明,在PDA培养基上1．5μg纯化的P2蛋白即可有效地抑制稻瘟病菌菌丝生长,并对所测试的稻瘟病菌不同菌株均表现出抑菌活性。对P2蛋白的N—端测序结果表明,N—末端24个氨基酸序列为H2N—Ala—Asn—Val—Phe—Trp-Glu—Pro—Leu—Ser—Tyr—Tyr—Asn—Pro—Ser—Thr—Trp—Gln—Lys—Ala—Asp—Gly—Tyr—Ser—Asn—。以此为靶序列在网上用BlastP程序对蛋白质序列数据库进行了类似性检索,发现其与来源于芽孢杆菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶前体具有很高的同源性。进一步用此酶的特异底物地衣多糖进行了定性检测,验证了P2蛋白具有β-1,3-1,4-葡聚糖酶的活性。在此基础上,根据P2蛋白N-末端氨基酸序列及此酶C-端保守性序列设计合成了两端引物,以WY110基因组DNA为模板,通过PCR高保真扩增获得了P2蛋白编码基因的全序列,并克隆到pMD18-T载体上。核苷酸序列分析表明,其5′端72个核苷酸序列与蛋白N-端已知的24个氨基酸序列完全吻合,序列全长为636bp(GenBank登录号：AF284449),编码212个氨基酸;与已报道的一例来源于Paenibacillus polymyxa的β—1,3-1,4-葡聚糖酶基因(gluB)相比,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为84％和88．7％。β-1,3-1,4-葡聚糖酶具有抗稻瘟病菌活性尚未见报道。P2蛋白编码基因的克隆为水稻抗病基因工程提供了有潜在应用价值的新的目的基因。     

人Boule基因启动子区结合蛋白的生物信息学分析

目的：对精子发生RNA结合蛋白Boule基因启动子区结合蛋白进行生物信息学分析。方法：从基因参考序列数据库获取Boule基因启动子区序列,使用TFSEARCH程序对启动子序列中的转录因子结合位点进行预测。结果：成功获得长度为2kb的人Boule基因启动子区序列。该启动子区Thresholdscore〉90的共有60个转录因子结合位点,涉及sox家族、GATA结合蛋白家族、热休克因子家族、锌指蛋白Kruppel家族、POU家族、runt家族、同源异型框基因家族、TALE类同源结构蛋白家族、转录因子螺旋环螺旋家族、IKAROS家族、FOX家族11个家族的转录因子和3个TATAbox。结论：Boule基因表达的调控是在一定时间或空间上、一种或多种调节蛋白作用的复杂过程。调控Boule基因表达的转录因子绝大部分与胚胎发育、性别决定、个体生长密切相关。     

SLA—DQB和DRB的生物信息学分析

对Genbank中猪的白细胞抗原（SLA）Ⅱ类抗原基因DQB及DRB序列进行了SNP及氨基酸序列多态性分析,并对SLA—DQB及DRB分子进行了蛋白质序列模式分析（Prostie motif search）。结果表明：β1功能区存在较大的变异,特别是位于抗原肽结合槽的氨基酸位点中,其变异程度更大。SLA—DQB及DRB蛋白质序列中,主要存在8种类型的蛋白质序列模式位点,其中3种类型的磷酸化位点存在蛋白模序的改变,都位于β1功能区（前94个氨基酸）,且多数位点突变频率较高。     

硬粒小麦基因组中疑似硒蛋白生物信息分析

目的：用生物信息学的方法对硬粒小麦基因组中疑似硒蛋白的氨基酸序列进行综合分析,进一步找寻其为硒蛋白的生物信息依据,并初步分析推断其功能。方法：利用Vector NTI等多种生物信息学工具对硬粒小麦AYl46587．1序列中发现的疑似硒蛋白编码序列进行综合分析研究。结果：发现2段目标编码序列具有与某些蛋白酶相似的生物信息学特征,并推测其蛋白编码具有目前未知的机理。结论：推断AYl46587．1序列中存在编码未知硒蛋白的编码段,其编码的硒蛋白参与硬粒小麦胚芽生长发育时期能量调节。     

超级杂交稻乙烯反应元件结合蛋白cDNA的生物信息学分析与克隆

目的：从超级杂交稻中克隆乙烯反应元件结合蛋白（EREBP）的cDNA。方法：利用模式植物拟南芥中编码乙烯反应元件结合蛋白的cDNA,对现有的水稻基因组数据库进行搜索,获得一条高同源的未知序列。对这条未知序列的核酸序列蛋白质序列及其结构、性质、功能等进行生物信息学分析后,以超级杂交稻为材料,用未知序列设计一对简并引物,用RTPCR技术扩增后进行T-A克隆。结果：生物信息学分析结果表明,这个未知序列应为水稻中编码EREBP的cDNA;克隆后经测序获得一条915bp的cDNA,BLAST表明这条cDNA序列与未知序列的部分核酸序列的同源性达到了99％;提NCBI的GenBank后被接受,登录号为EF507537。结论：以生物信息学分析为基础,结合RT-PCR和T-A克隆技术,成功地从超级杂交稻中克隆了EREBP cDNA。     

3种纯化重组禽流感病毒NS1抗原方法的比较

目的：摸索出最佳分离纯化和复性重组禽流感病毒NS1抗原的方法,得到高纯度的重组蛋白。方法：将重组质粒pET32a—NS1转染大肠杆菌BL21（DE3）后获得表达,分别以尿素变性、复性,Ni—NTA His．Bind Resin亲和,以及脱氧胆酸钠-N-十二烷基肌氨酸钠（DOC—SKL）洗涤溶解等3种纯化方法从表达产物包涵体中分离纯化NS1蛋白,并进行比较研究。结果：原核表达得到相对分子质量约45000的目的蛋白;3种纯化方法均能分离和纯化出NS1重组蛋白,其中尿素纯化的蛋白纯度为50％～60％,Ni—NTA His．Bind Resin亲和纯化的蛋白纯度为80％-90％,DOC-SKL纯化的蛋白纯度达95％以上;Western blot检测表明,复性后的纯化蛋白具有良好的生物学活性。结论：应用十二烷基肌氨酸钠洗涤纯化是最佳的纯化NS1蛋白的方法,所获得的蛋白可作为包被ELISA的抗原。     

抗HIV-1白喉免疫毒素的构建及原核表达

目的：构建重组DTA—hS120融合基因表达载体,并诱导其在大肠杆菌中表达。方法：通过PCR扩增,获得只含白喉毒素（DT）活性部位（DTA）的基因片段,将其克隆入原核表达载体pET-28a,转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达,经SDS—PAGE和Western印迹分析鉴定。结果：酶切及DNA序列测定鉴定质粒构建正确;SDS—PAGE和Western印迹分析证实,可表达出相对分子质量为54000的融合蛋白,与DTA—hS-20融合蛋白的分子量一致;经凝胶成像分析,其表达量约占菌体总蛋白的23％,表达形式主要为包涵体。结论：构建了DTA—hS-20重组表达质粒,并获得了高效表达,为进一步研究抗HIV-1治疗药物奠定了基础。     

表达具有热稳定肠毒素Ⅱ免疫原性融合蛋白菌株的构建

将热稳定肠毒素I(ST I)基因的SfaNI—Fnu4HI的限制性片段经进一步加工,插入到 一个“open reading frame”载体的合适位点中,形成一个阅读框架正确的ompF—est—lacz杂种结构基因。该杂种基因在ompF启动子的控制之下,产生一种具有β-半乳糖苷酶活性的杂种融合蛋白。我们获得了一些具有酶活性、DNA杂交阳性的转化子。对其中一个,TKl046(pPH 14),作了进一步研究。经限制性内切酶分析和DNA序列分析,证明STII基因在重组DNA中连接方向是正确的,其连接处的碱基排列序列。STII基因及其相对于1acZ的阅读框架也是正确的。我们还纯化了该重组体表达的融合蛋白,并获得了高滴度的抗融合蛋白抗体。动物实验结果表明,该抗体能显著中和天然STII肠毒素的毒性作用。     

幽门螺杆菌Lpp20蛋白的生物信息学分析

目的：分析幽门螺杆菌Lpp20蛋白的主要化学和免疫学分子特征,为基因工程疫苗和诊断抗原的研究奠定基础。方法：根据Lpp20蛋白的氨基酸序列,应用生物信息学工具分析其蛋白序列,预测其信号肽、跨膜区、疏水性、二级结构、三级结构等性质。结果：Lpp20蛋白具有一段信号肽、脂蛋白信号肽酶切位点及脂盒模体,没有跨膜区,可能是一个外周膜蛋白;Lpp20蛋白的二级结构以α螺旋为主,其三级结构为一个致密的球状。结论：为基于幽门螺杆菌Lpp20蛋白的疫苗开发打下了基础。     

里氏木霉(Trichoderma reesei)分泌组的预测及分析

[目的]里氏木霉是一种重要的产纤维素酶工业用菌种,研究其分泌组特性具有现实意义.[方法]应用生物信息学方法对里氏木霉基因组中9997个开放阅读框(ORF)所编码的氨基酸序列进行了分析,获得了294条可能的分泌蛋白序列,并且按功能对其进行了分类,同时用搜索模体的方法在未知功能的序列中找到具有关键模体的序列,初步确定其潜在的功能.对获得的分泌蛋白的信号肽序列进行了分析.[结果]里氏木霉分泌组中有188种水解酶,包括114种糖苷水解酶、42种蛋白水解酶和11种脂类水解酶等;在糖苷水解酶中包括已报道的22种纤维素酶和15种几丁质酶等,以及30条具有潜在纤维素酶功能的蛋白序列.信号肽序列分析结果表明其同源性较低,而在信号肽酶切位点附近则相对保守.[结论]通过该预测和分析开拓了里氏木霉的研究空间,为今后的研究奠定了理论基础.     

一种预测细胞凋亡蛋白的亚细胞定位的新方法

细胞凋亡蛋白对生物体的发育、维持内环境稳定及人们理解细胞凋亡机制非常重要。文中提出了一种新的蛋白质序列特征提取方法—三肽离散源方法。计算了蛋白质序列中紧邻三联体的出现个数,利用离散增量极小化对凋亡蛋白进行定位预测;同时推广了张春霆等提出的内容平衡精度指数,使其能评估任意类的分类问题。实验结果表明:在凋亡蛋白定位预测研究中,三肽离散源方法在提高总体预测精度的同时,能够较好的解决样本不均衡问题;而内容平衡精度指数能比传统的总体预测精度更准确的评估预测算法的预测能力,有效的反映预测算法对样本不均衡问题的相容能力。     

苏云金芽孢杆菌液体培养物上清液中杀虫活性物质的研究

采用离心、拄层析、氨基酸组成及序列分析、生物鉴定等方法,对具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌培养物上清液进行了研究。发现上清液中杀虫活性的出现时间与菌的自溶同步。上清液中含有的分子量为60—kDa的蛋白是起杀虫作用的主成分,分离纯化该蛋白质,对其进行了氨基酸组分和N末端序列分析。结果表明,该蛋与P1蛋白在N端有18个氨基酸的序列完全一致,氨基酸的组分相似,说明二者同源。同时还发现,上清液与沉淀混用能提高杀虫活性。     

粘虫核糖体蛋白S7cDNA的克隆和表达分析

运用RT—PCR和RACE技术克隆了粘虫Mythimnaseparata（Walker）核糖体蛋白s7基因（RPS7）的全长eDNA序列（GenBank登录号：JN582331）,并对其进行生物信息学分析。结果表明,粘虫RPS7全长eDNA序列为762bp,包括5’非编码区32bp和3’非编码区67bp。其开放阅读框（573bp）编码190氨基酸肽链,具有核糖蛋白S7e蛋白家族典型特征。该肽链理论分子量为21．924ku,等电点为9．82,富含4种类型的特定功能位点。该蛋白序列与其他动物RPS蛋白序列具有96．8％-98．2％高度同源性。应用荧光实时定量技术建立了粘虫脑部胚后发育RPS7表达模式。RPS7表达量随胚后发育脑部重建呈现出动态变化,这一结果显示RPS7是在转录水平上呈现发育性调节。