人ARNTL基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆人ARNTL基因并分析其生物学特性。[方法]通过NCBI数据库中的人ARNTL基因设计引物,进行PCR扩增,将其连接在pGEX-4T-1载体上,然后通过双酶切及测序鉴定克隆的正确性,再使用在线软件分析预测人ARNTL的生物学特性。[结果]酶切结果显示人ARNTL基因开放阅读框为1 878 bp,编码625个氨基酸残基,分子量为68 690.67 Da, pI为6.40。ARNTL蛋白是主要位于细胞核中的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,无信号肽,其二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]成功克隆了人ARNTL基因,并对人ARNTL蛋白进行了生物信息学分析,为深入研究该蛋白的分子作用机理打下一定基础。     

人NR2F2基因的克隆及其生物信息学分析

[目的]克隆人NR2F2(Nuclear Receptor subfamily 2,group F,member 2)基因并分析其生物学特性。[方法]根据NCBI数据库提供的人NR2F2基因序列设计其特异性引物,通过PCR扩增目的基因,并将其连接到p ET-28a载体上,然后进行酶切鉴定与DNA测序来确定人NR2F2基因克隆的正确性,再利用生物信息学在线工具分析人NR2F2蛋白的生物学特性。[结果]酶切鉴定与DNA测序结果表明人NR2F2基因开放阅读框为786 bp,编码261个氨基酸残基,分子量为29 162.79 Da,p I为5.96。NR2F2蛋白是主要位于细胞质和细胞核中的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,无信号肽,其二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]克隆获得人NR2F2基因,其编码的蛋白质属于类固醇/甲状腺激素受体超家族,α螺旋和无规则卷曲为二级结构中最主要的结构元件。GO注释分析表明,人NR2F2属于转录因子,参与序列特异性DNA结合、基因转录、RNA的生物合成、RNA代谢等过程。     

双峰驼凝乳酶原基因的生物信息学分析

通过生物信息学的方法对双峰驼凝乳酶原基因及相应的氨基酸序列的同源性、理化性质、保守结构域、亚细胞定位、信号肽、跨膜结构域、亲水性/疏水性、二级结构进行预测分析.结果表明,双峰驼凝乳酶原基因开放阅读框全长1 146 bp,编码381个氨基酸,属于胃蛋白酶A超家族,预测定位于内质网（膜）的稳定亲水性蛋白,具有一个16个氨基酸的信号肽,其不含跨膜结构域.无规卷曲是其二级结构中最大量的结构元件,α螺旋和延抻链分散于整个蛋白质中,活性位点的分析表明,编码蛋白有6类活性位点.分析双峰驼凝乳酶原基因及其编码蛋白质的特征,能够为深入开展双峰驼凝乳酶的表达和凝乳特性研究提供理论依据.     

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。     

大豆异戊烯焦磷酸异构酶基因的电子克隆及生物信息学分析

利用电子克隆方法获得大豆异戊烯焦磷酸异构酶基因(IPI)的cDNA序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的一般理化性质、疏水性、信号肽、二级结构和亚细胞定位等方面进行了预测和分析。结果表明,大豆异戊烯焦磷酸异构酶基因的cDNA序列全长1384bp,包含一个906bp的ORF,编码301个氨基酸。大豆IPI酶为一亲水性的非分泌蛋白,α-螺旋和无规则卷曲是其主要的二级结构,该酶定位于叶绿体。     

羊流产嗜衣原体ompA基因克隆及生物信息学分析

分析羊流产嗜衣原体ompA基因结构并预测其编码蛋白的结构和功能。采用DNA Star、DNA MAN、vector NTI suite11.5序列分析软件和在线网站ExPASy分析该基因的结构和预测其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、一级结构修饰位点、二级结构特征及三维空间构象、潜在抗原表位等。结果显示,该基因全长1 170 bp,可编码389个氨基酸,编码蛋白理化性质较稳定,无各种亚细胞定位序列,含有多个能被其他酶修饰的位点,该蛋白以无规则卷曲为主,大部分氨基酸残基包埋在分子内部,含5个跨膜区,3个亲水性较强的抗原表位。ompA基因生物信息学分析结果为ompA蛋白功能的深入研究和新型多价疫苗的开发提供了基础数据。     

牛RHOQ基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆技术获得牛RHOQ基因cDNA序列,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。结果表明,牛RHOQ基因的cDNA序列全长1 517 bp,包含1个618 bp开放阅读框,编码205个氨基酸;其编码蛋白属疏水性蛋白,不存在信号肽及跨膜结构,定位于分泌系统囊泡;二级结构主要以无规则卷曲和α-螺旋为主。牛RHOQ基因编码蛋白可能具有生长因子功能,可能在神经再生和突触延伸过程中起重要作用。     

铁皮石斛蔗糖磷酸合成酶基因的克隆与原核表达

应用同源序列克隆法克隆了铁皮石斛蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因cDNA全长,并进行了原核表达分析,为进一步研究该基因的时空表达、功能分析及多糖合成机理提供理论依据。结果表明:(1)铁皮石斛SPS基因cDNA全长3 502bp,编码区3 186bp,GenBank登录号JF423929。该基因编码1 061个氨基酸,与文心兰的SPS基因氨基酸序列的一致性最高为93%,与其他科植物SPS基因的氨基酸序列的一致性均高于60%。(2)原核诱导表达结果显示,SPS基因在大肠杆菌中的重组蛋白分子质量约为118.7kD,其表达与序列分析推测的结论一致。(3)生物信息学分析表明,铁皮石斛SPS基因的二级结构包括了螺旋、β-折叠和无规则卷曲,是非跨膜结构的亲水性不稳定蛋白,有2个功能结构域,分别是蔗糖合成功能域及糖基转移功能域。     

马氏珠母贝组蛋白去乙酰化酶HDAC11基因的克隆与表达分析

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)可以将组蛋白尾部发生乙酰化的位点去除,进而改变染色体的表观遗传状态。其中,HDAC11是组蛋白去乙酰化酶家族Ⅳ类中唯一成员。为了探究马氏珠母贝组蛋白去乙酰化酶PmHDAC11基因的序列及表达特征,本研究利用RACE技术克隆得到PmHDAC11基因全长并进行结构和表达分析。结果显示,PmHDAC11的cDNA序列全长为2 143 bp,其中5′-UTR为124 bp,3′-UTR为516 bp,包含29 bp polyA尾巴。开放阅读框(ORF)长度为1 503 bp,编码500个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其相对分子量为56 371.52 Da,理论等电点为7.66,不稳定系数为38.97,总平均亲水性为-0.284。Signal 4.1和TMHMM Server 2.0显示,PmHDAC11无信号肽与跨膜结构域。系统进化树显示,PmHDAC11与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)聚为一簇,与传统分类结果基本一致。多序列比对显示,PmHDAC11与其他物种的HDA C11有较高的保守性,与牡蛎(Crassostrea gigas)的同源序列达66.31%。LPS刺激后,PmHDAC11基因在马氏珠母贝血液中的相对表达量在6 h上调,后在12 h恢复到正常水平,在24 h后降低,说明其可能与马氏珠母贝机体的免疫反应有关。本研究可为进一步探讨PmHDAC11基因在马氏珠母贝中的生物学特性及功能提供依据。     

产木聚糖酶嗜热真菌鉴定、酶基因克隆及生物信息学分析

木聚糖酶是一类木聚糖降解酶系,在食品、饲料领域应用广泛.本实验对实验室前期保存的一株产木聚糖酶真菌TL01进行形态学、18S rDNA及产酶鉴定,其结果表明TL01为梳棉状嗜热真菌(Thermomyces lanuginosus),以木糖为底物,测得粗酶液酶活为0.250±0.03 U/mL.对其两种主要的木聚糖酶基因(xyn11A和xyl43)进行克隆并对其编码蛋白(Xyn1 1A和Xy143)进行了生物信息学分析.Xyn11A预测蛋白分子量24.36 kD,等电点为4.77,含有19个氨基酸的信号肽序列,属于亲水性蛋白,无跨膜结构域,其二级结构主要是无规则卷曲(44.89％);Xyl43蛋白分子量38.24 kD,等电点为5.23,编码的胞内蛋白属于亲水性蛋白,无跨膜结构域,无规则卷曲(59.76％)是其主要的二级结构.本研究通过对Th.lanuginosus TL01的xyn11A和xyl43基因克隆及其编码蛋白的生物信息学分析,为后续进一步构建高效表达工程菌株奠定了基础.     

蜜蜂几丁质酶基因(Cht 5)的生物信息学分析

本研究采用生物信息学方法,对蜜蜂几丁质酶基因(Cht 5)编码蛋白的氨基酸组成、理化性质、疏水性、跨膜区、信号肽、亚细胞定位、结构功能域以及空间的二级结构和三级结构等方面进行分析和预测,并构建了系统进化树。分析结果显示,蜜蜂几丁质酶基因(Cht 5)全长1 848 bp,编码537个氨基酸,属于亲水性蛋白,含有信号肽,有典型的跨膜螺旋区,二级结构主要由无规则卷曲构成。系统进化树分析结果与传统的生物学分类结果一致。实验结果可为进一步开展蜜蜂几丁质酶基因家族的功能研究和应用提供信息参考。     

家蝇泛素结合酶基因的生物信息学分析

利用EST测序技术从家蝇幼虫cDNA文库中获得家蝇泛素结合酶基因(MD-E2)cDNA序列,采用NCBI、ExPASY中的相关工具,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,MEGA软件构建了进化树。结果表明,家蝇泛素结合酶基因的cDNA序列具有完整的ORF框,全长480 bp,一共编码159个氨基酸。其编码的蛋白质理论分子量为18.117 9 kD,等电点8.64,无信号肽及跨膜区,属于亲水性蛋白,具有泛素结合酶家族的活性位点(FHPNVYPSGTVCLSLL),主要分布于细胞核;二级结构以无规则卷曲为主,β折叠较少。     

Marc-145细胞源DDX6基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆并生物信息学分析Marc-145细胞源DDX6基因。[方法]根据Gen Bank预测的猴源DDX6基因序列(XM_008021118)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从Marc-145细胞中扩增DDX6基因CDS区并进行克隆和生物信息学分析。[结果]Marc-145细胞源DDX6基因CDS全长1 452 bp,编码483个氨基酸。DDX6蛋白有4个基序,含有DEAD-like解旋酶超家族结构域和C端结构域。二级结构主要以α-螺旋(37. 27%)和无规则卷曲(36. 44%)为主。同源性及系统进化树分析结果表明Marc-145细胞源与人DDX6核苷酸同源性最高,亲缘关系最近。[结论]DDX6分子在同种属之间具有高度保守性,提示Marc-145细胞源DDX6可能与人源DDX6分子具有相似的功能和作用。     

阴地蕨属药用植物matK基因编码区全序列测定及编码产物研究

以阴地蕨属(Botrychium)5种药用植物的matK基因为对象,分析matK基因编码区全序列和其编码产物MATK蛋白的氨基酸序列特征,并比较他们在用于阴地蕨属药用植物系统发育关系研究中的差异。结果显示,阴地蕨属5种植物matK基因全长为1500~1503 bp,共有153个变异位点,其编码产物均为不稳定的亲水性蛋白,无跨膜结构,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。系统发育分析结果表明,基于matK基因序列的系统发育分析更适合于阴地蕨属种间亲缘关系的鉴定,说明matK基因在阴地蕨属植物的鉴定中具有一定的应用价值。     

竹节参鲨烯环氧酶基因的克隆与生物信息学分析

根据已报道的植物鲨烯环氧酶(SE)基因特异性引物克隆竹节参SE基因.结果表明,克隆得到竹节参SE全长为1 632 bp,编码539个氨基酸,命名为PjSE.生物信息学分析指出,PjSE基因的氨基酸序列与人参属植物人参、三七、越南人参的同源性依次为99％、98％和98％.推测PjSE基因定位于线粒体(mTP)、叶绿体(cTP)和分泌途径(SP).PjSE基因存在保守结构域FAD结合位点,含4个跨膜结构域和7个motif结构位点.PjSE蛋白二级结构以无规则卷曲(Random coli)和α-螺旋(Alpha helix)为主要结构元件,延伸链(Extended strand)和β转角(Beta turn)分散于整个蛋白质中,百分比依次占40.82％、37.48％、15.77％、5.94％;该蛋白能折叠形成典型的三维结构.     

关岭牛MyoD基因CDS区的克隆、序列分析及其真核表达载体构建

[目的]通过关岭牛MyoD基因CDS区的克隆、序列分析及pcDNA3.1(+)-MyoD真核表达载体的构建,为后续研究MyoD基因的调控机制奠定基础。[方法]通过设计特异性引物克隆关岭牛MyoD基因的CDS区,并用DNAStar、Ex PASy等软件对该基因CDS区进行序列分析;同时利用双酶切的方法构建真核表达载体pcDNA3.1(+)-MyoD。[结果]关岭牛MyoD基因的CDS区全长957bp,编码318个氨基酸;其编码的蛋白属于亲水性蛋白,蛋白二级结构主要以α-螺旋及无规则卷曲为主,含有b HLH结构域,无明显的跨膜区域。同源性分析显示,关岭牛MyoD基因的CDS区序列与海福特牛和山羊的同源性最高,核苷酸同源性为98.96%和96.9%,氨基酸同源性为100%和89.3%。MyoD蛋白的氨基酸肽链长度由低等动物到高等动物有逐渐加长的趋势。[结论]成功克隆了关岭牛MyoD基因的CDS区,并构建了其真核表达载体pcDNA3.1(+)-MyoD,为进一步研究MyoD基因在成肌分化过程中的作用及其调控机制奠定基础。     

竹节参鲨烯环氧酶基因的克隆与生物信息学分析

根据已报道的植物鲨烯环氧酶(SE)基因特异性引物克隆竹节参SE基因.结果表明,克隆得到竹节参SE全长为1 632 bp,编码539个氨基酸,命名为PjSE.生物信息学分析指出,PjSE基因的氨基酸序列与人参属植物人参、三七、越南人参的同源性依次为99％、98％和98％.推测PjSE基因定位于线粒体(mTP)、叶绿体(cTP)和分泌途径(SP).PjSE基因存在保守结构域FAD结合位点,含4个跨膜结构域和7个motif结构位点.PjSE蛋白二级结构以无规则卷曲(Random coli)和α-螺旋(Alpha helix)为主要结构元件,延伸链(Extended strand)和β转角(Beta turn)分散于整个蛋白质中,百分比依次占40.82％、37.48％、15.77％、5.94％;该蛋白能折叠形成典型的三维结构.     

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。