人CDC73基因编码蛋白的理化性质及功能研究

采用生物信息学方法对人CDC73 (cell division cycle 73)基因编码蛋白的理化性质、亲疏水性、跨膜区域、信号肽区域、二级结构、三级结构、蛋白质之间的相互作用、亚细胞定位进行预测分析。使用多种分析软件对人CDC73基因编码蛋白进行预测分析。研究可知,人CDC73基因属于抑癌基因,该基因编码一个由531个氨基酸组成的肿瘤抑制因子Parafibromin,其等电点为9.63,半衰期为30 h且在哺乳动物中高度保守;二级结构预测发现13个α螺旋和10个β折叠片层,三级结构预测结果的可靠性达69.01%,亚细胞定位主要分布于细胞质及细胞核。由本研究可知,人CDC73基因编码蛋白是一个存在核定位序列的不稳定亲水蛋白,在细胞内广泛分布并参与多种生命活动过程,且能够抑制肿瘤的产生。对人CDC73基因编码蛋白结构和功能的预测分析,可为其进一步的研究提供一定的理论依据,也为相关疾病的诊治提供新的思路。     

人P2Y_2蛋白的生物信息分析

[目的]利用生物信息学对人P2Y_2蛋白质的理化性质、物种的同源性、亲水性/疏水性、跨膜区域、蛋白质二级结构和三级结构、蛋白质间的相互作用、GO注释进行预测分析。[方法]使用多种分析软件对P2Y_2蛋白进行在线预测分析。[结果]人P2Y_2蛋白有377个氨基酸,等电点为9.72,哺乳动物中保守性较高;二级结构存在8个α螺旋和2个β折叠,三级结构预测结果的可靠性为39.42%,拉曼图分析表明预测结果较稳定,P2Y_2蛋白分布范围广,在神经元、神经胶质、内皮细胞和肿瘤的信号通路中有重要作用。[结论]P2Y_2蛋白存在2种核定位序列的不稳定疏水蛋白,有6个跨膜区且分布广泛,参与细胞衰老、伤口愈合等多种生理过程。     

人转录因子AP4的生物信息学分析

[目的]预测分析人转录因子激活增强子结合蛋白4(activating enhancer binding protein 4,AP4)的性质、结构和功能。[方法]采用生物信息学方法对人AP4蛋白的理化性质、物种间同源性、信号肽与跨膜区、亲水性、蛋白亚细胞定位、蛋白质二/三级结构、三级结构可靠性、蛋白质相互作用等方面进行预测和分析。[结果]人AP4蛋白全长338个氨基酸,理论等电点5.63,相对分子质量38.73 kDa。AP4在进化上较为保守,不含信号肽与跨膜区,属于亲水性蛋白质,94.1%可信度定位于细胞核。二级结构含10个α螺旋区,占全部氨基酸的54.14%,5个β折叠区,占7.99%,其余37.87%的氨基酸处于无规卷曲状态。三维建模结果可靠。预测到10个与AP4存在相互作用的蛋白。[结论]系统预测分析了人AP4蛋白的性质、结构和功能。     

玉米木质形成素类AGP蛋白基因家族的生物信息学分析

[目的]鉴定玉米木质形成素类AGP蛋白(Xylogen-like arabinogalactan protein,XYLP)基因家族成员,并预测分析其理化性质、蛋白结构和系统发生树。[方法]采用生物信息学方法鉴定玉米XYLP成员,对其蛋白的理化性质、疏水性、亚细胞定位、系统发生树、结构域、蛋白质二/三级结构等方面进行预测和分析。[结果]从玉米基因组中共鉴定出16个ZmXYLPs基因;其蛋白产物全长在126~304氨基酸之间,理论等电点在5.53~9.18之间,不稳定系数在25.19~55.66之间,平均疏水指数在-0.098~0.698之间,主要定位在质膜上;二级结构均由α螺旋、无规则卷曲和延伸链组成,但是三级结构各不相同。[结论]ZmXYLPs多数是定位在质膜上的疏水稳定性蛋白,其中13个ZmXYLPs和At XYLPs分别聚在两个独立进化分支中。ZmXYLPs二级结构元件的比例和相继次序各不相同,其聚合角度和空间相邻关系也存在明显差异。     

人CITED4基因及蛋白的生物信息学分析

[目的]预测人CITED4基因启动子信息及其蛋白质的理化性质、亲疏水性、细胞亚定位、蛋白质结构、相互作用蛋白质以及GO注释,以期为发现其新功能提供理论和结构基础。[方法]利用Promoter Scan、Prot Param和Clustal X2.1等预测分析CITED4基因及其蛋白的相关信息。[结果]CITED4基因有2个启动子,其转录活性受SP1、AP-2和CREB影响;其蛋白质是由184个氨基酸组成的主要定位于细胞核的不稳定疏水蛋白质,不稳定系数为65.05;氨基酸序列在152~173间保守性强;二级结构含有47个α螺旋16个β折叠;三级结构的建立需要更多可靠的模板,CITED4通过与AP-2等转录因子相互作用调控多个基因的转录活性。[结论]CITED4表达受SP1、AP-2和CREB的调控,CITED4蛋白通过调节多个靶基因的转录调控人体正常生理或病理状态。     

人CREB1基因及蛋白的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学方法预测分析人CREB1基因的启动子情况及蛋白质的理化性质、亲疏水性、细胞亚定位、蛋白质多级结构、与之相互作用的蛋白质以及GO注释。[方法]利用相应软件及网站预测分析CREB1基因及其蛋白的相关信息。[结果]发现CREB1基因存在4个启动子,其转录受SP1和AP-2影响较大;其蛋白质是由431个氨基酸组成的主要定位于细胞核的不稳定亲水蛋白,其等电点为5.44,序列在多个物种间保守性强;二级结构主要由α螺旋和无规卷曲;需要更多可靠的模板构建三级结构;CREB1调控由c AMP介导的信号通路,对神经系统疾病及肿瘤的发生发展有重要作用。[结论]SP1和AP2通过调控多个启动子影响CREB1的表达,其蛋白质主要定位于细胞核,通过调控c AMP介导的信号通路维持人体正常生理状态。     

人线粒体转录延伸因子蛋白结构与功能的生物信息学分析

[目的]基于生物信息学方法分析人线粒体转录延伸因子TEFM蛋白的结构和功能。[方法]检索Uniprot数据库中人线粒体转录终止因子TEFM蛋白的氨基酸序列,利用生物信息学方法对人TEFM的理化性质、物种间的蛋白质同源性、跨膜区、亲水性/疏水性、亚细胞定位、蛋白质二级结构、保守结构域、蛋白质三级结构、蛋白质相互作用进行预测与分析。[结果]人TEFM全长360个氨基酸,理论等电点9.39,属于TEFM蛋白超家族,不含跨膜区,属于亲水蛋白;人TEFM含有一个保守的螺旋-发夹-螺旋(HHH_3)结构域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三维建模空间结构与二级结构预测结果相符,进一步分析建模结果可靠。与人TEFM相互作用的蛋白质均为线粒体DNA转录因子或线粒体RNA聚合酶。[结论]人TEFM具有线粒体转录延伸因子蛋白超家族的典型结构,生物信息学分析结果对深入研究人TEFM在线粒体基因转录调控中的作用具有一定的理论指导意义。     

家蚕二分浓核病毒NS1蛋白的表达及定位

[目的]在Bm N细胞中表达家蚕二分浓核病毒(Bombyx mori bidensovirus,Bm BDV)非结构蛋白NS1,并分析其亚细胞定位。[方法]在病毒非结构蛋白NS1基因5'端加上kozak序列、3'端融合Flag标签序列;将重组序列克隆至昆虫细胞表达载体pIBV5/His上,转染BmN细胞,通过Western blot和免疫荧光检测NS1蛋白的表达和亚细胞定位。[结果]PCR和酶切鉴定显示重组表达载体构建正确;Western blot检测到一条大小约37 kDa的特异条带,免疫荧光分析显示表达的蛋白主要定位于细胞核中。[结论]构建的真核表达质粒能在BmN细胞中稳定表达NS1蛋白,该蛋白主要定位在细胞核中。     

基于生物信息学方法预测人线粒体转录终止因子3蛋白的结构与功能

目的:基于生物信息学预测人线粒体转录终止因子3(hMTERF3)蛋白的结构与功能。方法:利用GenBank、Uniprot、ExPASy、SWISS-PROT数据库资源和不同的生物信息学软件对hMTERF3蛋白进行系统研究,包括hMTERF3的理化性质、跨膜区和信号肽、二级结构功能域、亚细胞定位、蛋白质的功能分类预测、同源蛋白质多重序列比对、系统发育树构建、三级结构同源建模。结果:软件预测hMTERF3蛋白的相对分子质量为47.97×103,等电点为8.60,不具信号肽和跨膜区;二级结构分析显示主要为螺旋和无规则卷曲,包含6个MTERF基序,三级结构预测结果与二级结构预测结果相符;亚细胞定位分析结果显示该蛋白定位于人线粒体;功能分类预测其为转运和结合蛋白,参与基因转录调控;同源蛋白质多重序列比对和进化分析显示,hMTERF3蛋白与大鼠、小鼠等哺乳动物的MTERF3蛋白具有高度同源性,在系统发育树上聚为一类。结论:hMTERF3蛋白的生物信息学分析为进一步开展对该蛋白的结构和功能的实验研究提供了理论依据。     

人TRIM28基因及蛋白质的生物信息学分析

[目的]通过生物信息学预测分析人TRIM28基因的启动子及蛋白质的理化性质、信号肽、亲疏水性、跨膜区域、蛋白结构、与之相互作用的蛋白质及功能。[方法]使用相应软件分析TRIM28相关信息。[结果]TRIM28的3个启动子中第一个通过甲基化对其表达影响较深;TRIM28蛋白质是由835个氨基酸组成的无信号肽、无跨膜结构的不稳定亲水蛋白质,等电点为5.52,哺乳动物中高度保守;二级结构包括10个α螺旋和12个β折叠片层,三级结构构建需更多可靠的模板;TRIM28主要定位于细胞核,自身及相互作用蛋白质主要参与染色质修饰及DNA损伤修复过程。[结论]TRIM28第一个启动子甲基化影响其表达,蛋白质无信号肽、无跨膜结构、不稳定系数高达46.43,属不稳定亲水蛋白质,定位细胞核,参与染色质修饰和DNA损伤修复。     

绿脓杆菌外膜蛋白OprF的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学方法预测绿脓杆菌外膜蛋白OprF的理化性质、高级结构和细胞表位。[方法]采用在线软件预测OprF蛋白的理化性质;Signal P 4.1软件预测OprF信号肽序列;利用TMHMM软件预测ACFA蛋白跨膜结构;SOPMA服务器预测蛋白的二级结构;Swiss-Model程序预测OprF三维结构;综合ABCpred与Bepi Pred方案预测OprF的B细胞表位;运用神经网络法预测OprF的CTL表位;使用MHC-Ⅱ类分子结合肽程序预测OprF的Th细胞表位。[结果]OprF为亲水性蛋白;1~24位氨基酸为信号肽序列;存在多个酶切位点;无跨膜结构并定位于细胞膜外;二级结构中含无规则卷曲34.36%、α-螺旋31.90%、β-转角11.66%、β-片层22.09%;并可能存在3个B细胞表位、2个CTL表位、4个Th细胞表位。[结论]系统分析了OprF蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、二级与三级结构,以及B、T细胞抗原表位。     

人TEAD1蛋白质的生物信息学分析

[目的]采用生物信息学方法对人TEAD1蛋白质的理化性质、跨膜区域、亲疏水性、信号肽区域、二级结构、三级结构、蛋白质之间的相互作用、GO注释进行预测分析。[方法]使用多种分析软件对TEAD1蛋白质进行预测分析。[结果]TEAD1蛋白质由426个氨基酸组成,等电点为8.33,在哺乳动物中高度保守;二级结构预测发现6个α螺旋和10个β折叠片层,三级结构预测结果的可靠性为100%,拉曼图分析表明预测结构稳定;与TEAD1相互作用的蛋白质主要是核内转录调控蛋白质,并可参与Hippo信号通路。[结论]TEAD1一种存在核定位序列、无跨膜结构的亲水不稳定蛋白质,具有转录调控因子的作用,可通过Hippo信号通路,表现出促癌作用。     

人STC2蛋白的生物学分析

运用生物信息学方法预测分析不同物种间STC2蛋白的理化性质、同源性以及人STC2蛋白亲水性、核定位序列,跨膜区域、信号肽结构、亚细胞定位,二级结构、三级结构、互作蛋白、GO注释分析。STC2蛋白由302个氨基酸组成,理论等电点为6.93,具有较强亲水性,在哺乳动物中较为保守,不存在核定位序列和跨膜结构,含有信号肽,主要集中在细胞内质网或分泌到胞外;STC2蛋白二级结构预测有11个α螺旋区和1个β折叠区,拉曼图表明三级预测结构可靠,互作蛋白及GO注释提示STC2可参与多种细胞生物学过程。通过对人STC2蛋白结构和功能的预测分析,为STC2蛋白的进一步研究提供一定的理论依据,也为STC2相关疾病的诊治提供新的思路。     

黄瓜CsEXP10蛋白的结构构建和分析

利用一系列生物信息学软件预测了黄瓜CsEXP10蛋白的理化性质、卷曲螺旋、疏水性、信号肽、跨膜结构、糖基位点、活性位点、亚细胞定位及二级和高级结构.结果 表明:该蛋白是一个疏水性稳定蛋白,定位于细胞壁,含有4个α-螺旋,11个β-折叠,5个跨膜区域和10个糖基化位点.     

光滑鳖甲肽聚糖识别蛋白的生物信息学分析

[目的]预测光滑鳖甲肽聚糖识别蛋白的结构与功能。[方法]采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构和亚细胞定位等方面进行预测和分析,同时构建其编码产物的系统进化树。[结果]此蛋白的理论分子量为21.882 k D,包含一个由20个氨基酸组成的信号肽,属亲水蛋白,分泌到胞外发挥作用,可能具有信号转导和响应胁迫与免疫反应的功能,与赤拟谷盗的同源性最高,具有能够与肽聚糖结合的保守的PGRP结构域和一个Ⅱ型酰胺酶结构域。[结论]光滑鳖甲肽聚糖识别蛋白Ap PGRP-FD1基因克隆成功,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ApPGRP-FD1提供理论指导。     

人白细胞介素-36受体拮抗剂的二级结构及B细胞表位的预测

[目的]预测人白细胞介素-36受体拮抗剂(interleukin-36 receptor antagonist,IL-36Ra)蛋白的特性及其B细胞抗原表位。[方法]以人IL-36Ra基因序列为基础,应用Expasy工具中Prot Param程序分析人IL-36Ra蛋白的氨基酸组成、理化性质和二级结构;采用Prot Scale网络服务器预测亲水性和柔韧性;采用Emini和Kolaskar方案分析其可及性。结合其二级结构的特性,进一步预测IL-36Ra的B细胞抗原表位。[结果]人IL-36Ra的二级结构主要由无规则卷曲(44.52%)、β折叠(30.97%)、α-螺旋(18.06%)和β-转角(6.45%)组成。IL-36Ra蛋白肽链的36-37、72-79、91-96、103-110、126-130和134-138区段为B细胞表位区域的可能性较大。[结论]该研究采用多参数方案综合预测人IL-36Ra蛋白的二级结构和B细胞表位,为深入鉴定IL-36Ra的抗原表位及试验方法探索其单克隆抗体奠定了理论基础。     

布鲁氏菌分泌蛋白BspJ亚细胞定位分析

[目的]对布鲁氏菌分泌蛋白BspJ进行亚细胞定位分析,为深入探索该分泌蛋白的功能奠定基础。[方法]使用生物信息学方法对分泌蛋白BspJ的核酸和氨基酸序列进行生物信息学分析;利用常规PCR方法扩增BspJ目的基因并克隆到p MD19-T载体;构建真核表达载体p DsRed2-C1-BspJ并转染HEK293T细胞,制作细胞爬片后进行激光共聚焦显微镜分析;利用RT-PCR方法分析HEK293T转染细胞中BspJ转录情况。[结果]生物信息学分析结果显示,BspJ基因ORF全长是531 bp,共编码177个氨基酸,BspJ蛋白无跨膜结构,有7个抗原决定簇,具有核定位信号(NLS)和核输出信号(NES),据此推测BspJ蛋白亚细胞定位可能具有核—胞浆穿梭过程; PCR方法扩增出BspJ基因;成功构建p DsRed2-C1-BspJ重组质粒;激光共聚焦分析显示BspJ蛋白定位于宿主细胞核及核周围; RT-PCR分析显示BspJ基因于宿主细胞中进行转录。[结论]布鲁氏菌分泌蛋白BspJ分布于宿主细胞核及核周围,可能具有胞核—胞质穿梭过程。     

立枯丝核菌AG-3全基因组分泌蛋白的预测分析

[目的]预测、分析立枯丝核菌AG-3全基因组范围内的分泌蛋白，并明确其基本特征，筛选其效应蛋白。[方法]依据已经公布的立枯丝核菌AG-3全基因组数据库中的12 726个蛋白序列，利用信号肽预测软件SignalP-4.1,细胞器定位分析软件ProtComp 9.0,跨膜螺旋结构预测软件TMHMM 2.0, GPI-锚定位点预测软件big-PI Fungal Predictor和亚细胞器中蛋白定位分布预测软件TargetP-1.1进行典型分泌蛋白的预测分析，并用LipoP-1.0进行信号肽切割位点的预测分析，最后对预测得到的分泌蛋白通过EffectorP进行效应蛋白的预测。[结果]在立枯丝核菌AG-3中有401个蛋白被预测为分泌蛋白，其编码蛋白长度集中于100～600 aa。信号肽长度介于11～35 aa之间，-3至-1位置上的氨基酸相对保守，切割位点为A-X-A类型，可被SpⅠ型信号肽酶识别并切割。在预测得到的分泌蛋白中通过EffectorP筛选得到140个效应蛋白。[结论]通过全基因组预测得到401个具有典型分泌蛋白特征的蛋白，从预测的分泌蛋白中筛选得到140个效应蛋白。     

人HSPA8基因生物信息学分析及亚细胞定位

探究人HSPA8基因生物信息学分析与亚细胞定位。利用用RT-PCR方法扩增HSPA8基因CDS区,利用生物信息学工具对其理化性质、二级结构、三级结构进行分析并构建其遗传进化树。运用酶切、连接等方法构建重组真核表达载体pEGFPC1-HSPA8,转染HEK-293T细胞,采用荧光共定位的方法观察其亚细胞定位。成功克隆人HSPA8基因CDS区,生物信息学分析结果显示:人HSPA8基因CDS区全长1 941 bp,分子式为C3111H4998N860O994S17,相对分子量为70.89 kD,共编码646个氨基酸;二级结构预测显示HSPA8蛋白以α-螺旋(占41.64%)和无规则卷曲(32.20%)为主;HSPA8核苷酸同源性及遗传进化树分析表明人与黑猩猩亲缘关系最近。荧光共定位结果显示HSPA8蛋白均匀分布于整个细胞。HSPA8蛋白的生物信息学分析及亚细胞定位研究为进一步探究HSPA8基因胞内功能奠定基础。