人Latexin基因及蛋白质的生物信息学分析

Latexin(Lxn)是人的羧肽酶抑制剂,并有肿瘤抑制因子的作用。利用生物信息学分析Lxn基因的启动子和Cp G岛以及Lxn蛋白质的理化性质、结构特点、功能特征后发现,Lxn基因存在两个启动子和Cp G岛,且一个Cp G岛与启动子重合;Lxn是全长222个氨基酸,等电点5.52,无信号肽、无跨膜结构的亲水不稳定蛋白质;蛋白质二级结构有4个α螺旋和9个β折叠,三级预测结构可信度为99.55%,拉曼图表明结构稳定;与Lxn相互作用的蛋白质主要是羧肽酶,另外Lxn还参与炎症反应和温度引起的痛觉反应等生物过程;启动子和氨基酸在灵长类间的同源性极高。对Lxn的表达、结构及功能的预测分析可以为研究Lxn在生命过程中的作用提供重要的信息。     

人KIAA0146基因及蛋白质的生物信息学分析

KIAA0146是同源重组修复蛋白质复合体BLM/RAD51的支架蛋白质。当前KIAA0146相关的实验研究非常少。本文采用生物信息学方法对KIAA0146基因及其蛋白质进行快速分析以期为其往后的实验研究提供线索。首先发现KIAA0146基因存在多个转录起始位点及启动子,且启动子(2 127~2 177 bp)和(3 127~3 177 bp)的侧翼各有2个Cp G岛。然后发现KIAA0146是亲水的不稳定蛋白质。由于未发现KIAA0146蛋白包含信号肽和跨膜区域,所以它可能既不是分泌蛋白质也不是跨膜蛋白质。但是KIAA0146可能是细胞核蛋白质,在其N端包含核定位信号"RARGSKRKR",而且构建的KIAA0146蛋白的三级结构提示它可能具有核酸结合结构域。最后发现RAD51、ATM、RAD51B、MRE11A、BLM、DNA2、RMI1、BRCA1、BRCA2和XRCC2可能与KIAA0146相互作用,而且KIAA0146可能通过与这10个蛋白质相互作用参与DNA损伤应答及修复、发育和细胞代谢调节等生物过程。总之,文中对KIAA0146基因结构及其蛋白质的亚细胞定位、三级结构和潜在的分子功能等进行了预测分析,为往后实验研究KIAA0146提供了重要的理论依据和新线索。     

SELL基因与蛋白质的生物信息学分析

[目的]分析SELL基因的基因表达情况、Cp G岛、启动子、转录因子结合位点;分析SELL蛋白的亚细胞定位、同源性、理化性质、信号肽和跨膜区域、蛋白质二三级结构及相互作用蛋白。[方法]利用Promoter2.0、MethPrime、Ali Baba2.1、Prot Param、Prot Scale、Clustal Omega、PSORTII、Signal P4.1、TMHMM、SWISS-MODEL、STRING等生物信息学软件对SELL进行系统分析。[结果]SELL基因至少含有1个启动子,启动子区不存在Cp G岛。SELL基因在人体多种正常组织中均有表达,在全血中表达最高。SELL蛋白是有信号肽由372个氨基酸组成的、有跨膜区域的亲水蛋白。主要定位于细胞质和细胞核,二级结构以随机卷曲为主。分析结果显示SELPLG、MADCAM1、CD34、CD44、PTPRC、CD69、CCR7、ITGAM、FOXP3、IL7R蛋白可能与SELL蛋白存在相互作用。[结论]对人SELL基因和编码蛋白进行生物信息学分析,获得了基因的特征及蛋白发挥的功能。     

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。     

人天然免疫基因TRIM5α的序列及进化分析

目的：克隆人TRIM5α基因,对其编码序列进行分析,并进行分子进化研究。方法：以HeLa细胞cDNA为模板,用RT-PCR方法克隆人TRIM5α基因,与人基因组序列对比分析其结构;用BioEdit、Genedoc和MEGA4.1软件进行蛋白序列联配和进化分析。结果：扩增了长1482bp的人TRIM5α基因片段,序列分析表明其覆盖了完整编码框,编码由493个氨基酸残基组成的人TRIM5α蛋白;人TRIM5α蛋白与黑猩猩、大猩猩、猩猩、猕猴TRIM5α蛋白的相似度分别为98.2%、96.8%、93.7%和87.6%。结论：克隆了人TRIM5α基因,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

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。     

SRSF2基因的生物信息学分析与蛋白质预测

目的:分析富含丝氨酸和精氨酸的剪接因子2(SRSF2)基因序列和表达产物的特征。方法:运用生物信息学相关软件分析和预测人类和小鼠SRSF2基因的同源区段、开放读框、启动子区域、转录因子结合位点、CpG岛分布情况,分析预测小鼠SRSF2基因蛋白产物的功能结构域以及与其他蛋白的相互作用。结果:人类和小鼠SRSF2基因共有3个同源区段、19个开放读框、4个相同的转录因子结合位点,2个基因的CpG岛各项参数基本一致;小鼠SRSF2蛋白会与至少10种其他蛋白因子发生相互作用。结论:SRSF2基因及其蛋白产物的生物信息学分析,为相关研究提供了重要的信息基础。     

人PRMT5基因的生物信息学分析

PRMT5 (Protein arginine methyltransferase 5)已经广泛地作为组蛋白甲基转移酶修饰H4R3、H2AR3和H3R8,从而潜在地影响多个信号传导途径。本研究为了对人PRMT5基因进行生物信息学方面的深入分析,以PRMT5基因序列及编码蛋白序列为材料,通过生物信息学方法分析了PRMT5基因的DNA序列、启动子及CpG岛、RNA结构,及该蛋白的理化性质、亚细胞定位、信号肽与跨膜区域、互作蛋白、系统发育等。研究结果表明,人PRMT5在物种间的保守性相对较高,位于染色体14q11.2,大小为1 911 bp,潜在核心启动子在1 014~1 064 bp,没有预测到CpG岛。PRMT5基因编码637个氨基酸残基,分子量为10 157 Da,等电点为5.88,不稳定系数是44.33;该蛋白更可能定位于细胞质,无明显的信号肽及跨膜结构;主要的二级结构元件是α-螺旋结构和无规卷曲,包含一个SAM-dependent MTase功能结构域,同时有10个可能的互作蛋白;进化分析表明黑猩猩和猕猴与人PRMT5蛋白亲缘关系最近。     

人APEX1基因的生物信息学分析

APEX1是影响基因表达和氧化还原活性相关碱基修复和多功能蛋白的关键基因,对APEX1基因及编码蛋白进行生物信息学方面的深入分析,更有利于对APEX1基因相关癌症及其他遗传流行病学的阐述。本研究利用生物信息学分析方法以11个物种APEX1基因序列及编码蛋白序列为研究对象,对人APEX1基因进行了系统进化分析及预测启动子及Cp G岛,并对其蛋白质理化性质及结构功能等进行了预测分析。核酸分析结果表明,人APEX1基因包含5个外显子,预测核心启动子区域为158~208 bp。进化分析结果显示,人与黑猩猩的遗传距离为0.003,亲缘关系最近。蛋白预测软件结果显示,人APEX1蛋白主要由自由卷曲及α-螺旋结构组成,无合适信号肽及明显跨膜区,表明该基因不参与跨膜物质运输及信号转导。     

人SIRT1基因启动子及蛋白的生物信息学分析

为深入分析人SIRT1基因启动子及蛋白的结构和功能,本文采用生物信息学方法分析人SIRT1基因5′端启动子、启动子区Motif、转录因子结合位点、甲基化CpG岛、单核苷酸多态性、进化关系、理化性质、二级和三级结构、保守结构域、突变和翻译后修饰位点、互作蛋白及生物学功能。TSSW和Neural Network Promoter Prediction数据库预测其区间分别存在3个、2个启动子。MEME数据库预测启动子区存在3个Motif。EMBOSS、MethPrimer和CpG Finder数据库都发现CpG岛聚集分布于1600~2200 bp区。PROMO和AliBaba2.1数据库预测其启动子区域共同转录因子为22个。JASPAR软件获得6个与正负链相结合的转录因子。SNP Function Prediction数据库还发现不同种族等位基因频率存在差异。人SIRT1基因位于染色体10q21.3上,广泛分布在不同组织中。人SIRT1蛋白由747个氨基酸组成,属于亲水、不稳定的蛋白质,在不同物种间具有较高的保守性。结构域位于第254~489位氨基酸序列,属于SIR2超家族,主要分布在细胞核和线粒体中,二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,相比AlphaFold2,SWISS-MODEL数据库构建的三级模型更可靠。SIRT1蛋白共含有突变位点106个、N-糖基化位点1个、磷酸化位点61个,与EP300、TP53等多种蛋白相互作用,并且参与昼夜节律过程、类固醇激素反应、细胞内受体信号等,涉及寿命调节通路、AMPK信号通路、FoxO信号通路等。本研究为了解SIRT1对炎症反应等疾病的影响及感染机制提供了参考依据。     

人LRG1基因的原核表达及生物信息学分析

为了探讨LRG1基因结构与功能,对该基因进行克隆并构建到原核表达载体上,并对其进行表达及生物信息学分析。用Trizol法提取人肝癌HepG2细胞总RNA后,PCR扩增得到LRG1片段,经鉴定后将目的基因与原核表达载体pET28a连接,经诱导表达获得His-LRG1蛋白。LRG1基因cDNA片段大小为1 044 bp,编码347个氨基酸;成功构建pET28a原核表达载体,经多次不同条件诱导后,得到大小约40 kD目的蛋白;利用软件对LRG1蛋白的一级、二级结构进行了预测,分析总结得LRG1基因编码的蛋白是一个不稳定且具有亲水性的蛋白,可与多种信号开关相互作用。LRG1属于高度保守的富亮氨酸重复家族成员,其原核表达载体不易诱导产生大量目的蛋白,克隆表达该基因有利于验证其结构与功能关系。     

人溶菌酶基因的克隆和生物信息学分析

目的:克隆人溶菌酶基因并进行生物信息学分析及构建其原核表达载体方法:采用RT-PCR法扩增人溶菌酶基因,运用相关生物信息学软件对其理化性质、疏/亲水性、功能结构域及蛋白质二级结构等进行分析.将该基因克隆入载体pET32a,PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定.结果:获得约400bp的人溶菌酶基因,其序列与GenBank中公布序列完全一致.生物信息学分析显示人溶菌酶基因编码130个氨基酸,分子量为14.7kDa,理论等电点为9.28,含有一个功能结构域,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成.经PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定,表明重级表达质粒构建成功.结论:该基因的克隆、生物信息学分析及原核表达质粒的构建为进一步研究其功能奠定了基础.     

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。     

人耳聋相关基因GJB3的结构特征及生物信息学分析

目的：对问隙连接蛋白Cx31编码基因GJB3的编码区进行生物信息学预测和分析。方法：利用C1ustalW2、MEGA5．05和VMDl．9等生物信息学软件对GJB3的保守性、系统进化、三维空间结构和错义突变角度进行分子结构预测和功能分析。结果：系统进化树的构建验证了脊椎动物各纲亲缘关系远近;保守性分析为GJB3致病性突变少于GJB2提供了可能的原因;三维结构预测和错义突变分析解释了GJB3突变的致病性机制。结论：对GJB3基因及其蛋白结构和功能的分析将为后续实验研究奠定基础。     

人健康肝组织核心岩藻糖基化蛋白质的鉴定及生物信息学分析

糖蛋白质组学方法鉴定人健康肝组织核心岩藻糖基化蛋白质,将有助于发现肝癌、慢性肝病相关异常核心岩藻糖基化蛋白质.应用凝集素亲和层析技术、双向电泳(2-DE)联合基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-MS/MS)分析,建立人健康肝组织核心岩藻糖基化蛋白表达谱,图谱均点数为(130±3)个,挖取90个蛋白质点进行质谱鉴定,数据库搜索及去冗余后,共鉴定53种蛋白质,主要分布于pI5～9,分子质量为10～100ku区域处.Gene Ontology分类发现它们参与体内代谢等过程,应用NetNGlyc对它们进行糖基化位点预测,并通过蛋白质免疫沉淀联合凝集素亲和印迹对其中的结合珠蛋白前体,α烯醇化酶的核心岩藻糖基化进行了再验证.以上结果提示,凝集素层析、2-DE联合MALDI-TOF-MS/MS分析是一种鉴定某种特定类型糖蛋白的高通量检测方法,所建立的表达谱可用于发现疾病发生、发展中相关的异常核心岩藻糖基化蛋白质.     

人Aurora B基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

目的:克隆出人AuroraB基因,并将其于大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中表达,获得重组蛋白.方法:利用TRIzol Reagent 法提取食管癌ECa 109细胞总RNA,RT-PCR后以其cDNA为模板PCR扩增Aurora B基因,构建pET 28a(+)-Aurora B重组质粒,将其转化Rosetta(DE3)菌株,IPTG体外诱导表达重组蛋白.利用生物信息学工具对Aurora B的核酸序列和蛋白功能结构进行分析.结果:成功构建了pET 28a(+)-AuroraB重组质粒,经序列比对,与GenBank上公布的人Aurora B基因序列同源性达到了99％;获得AuroraB蛋白,大小约39kDa,蛋白表达量约占菌体总蛋白的28％.结论:对人AuroraB基因进行克隆、原核表达及生物信息学分析,为深入研究Aurora B在细胞周期调控中的作用机制及后续Aurora B抑制剂的体外筛选奠定基础.