猪胸膜肺炎放线杆菌转铁结合蛋白基因（rbp8）分析及建模

为了深入研究猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumonie,App）转铁结合蛋白基因（Transferrin BindingProtein8,脚）的生物学特性,采用生物信息学方法,对GenBank中的5株App的TbpB的核酸及其氨基酸序列进行比对,选取其中的中国湖北分离株（JL03）对其分子结构、理化性质及功能域、蛋白质二级和三级结构等重要参数进行了预测和分析,并在三级结构的基础上进行了同源建模。结果表明,不同APP菌株之间核酸序列相似性较大,而氨基酸序列存在较大差异,二级结构以延伸链和随机卷曲为主要构件,其空间结构与脑膜炎双球菌GNAl870蛋白相似性较高,以此为模板成功构建了三维结构分子模型,为TbpB基因功能的深入研究提供了线索和参考依据。     

放线共生放线杆菌粗糙型与光滑型菌落的主要外膜蛋白

目的：观察放线共生放线杆菌粗糙型与光滑型菌株菌体蛋白表达上的差异。方法：聚丙稀酶胺凝胶电泳观察两型细菌全细胞蛋白及超高速离心提取的细菌主要外膜蛋白差异。结果：全细胞蛋白电泳两型细菌蛋白带无明显差异;提取的主要外膜蛋白电泳粗糙型存在18、29、45kDa蛋白带,实验室参考菌株不存在,临床光滑型菌株存在少量,光滑型实验室参考菌株存在的蛋白带在所有实验菌株中均存在。结论：18、29、45kDa蛋白带可能与放线共生放线杆菌粗糙型菌株相关。     

猪胸膜肺炎放线杆菌flic蛋白二级结构与B细胞表位预测

目的:预测和分析猪胸膜肺炎放线杆菌(Actionobacillus pleuropneumoniae,APP)鞭毛蛋白(flic)的二级结构和B细胞表位.方法:利用生物信息学方法对flic基因推导的氨基酸序列进行结构特征和B细胞表位预测分析.结果:flic蛋白为非稳定型脂蛋白,含有2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点(39-42 SirD,164-167 SvkD)和3个蛋白质激酶C磷酸化位点(39-41 SiR,161-163 TsR、164-166 SvK).该蛋白无信号肽,在21Ala～38Ala处存在跨膜区的可能性最大.fljc蛋白的二级结构主要由无规卷曲区域、α-螺旋和β-折叠组成,而形成较少的转角结构.该蛋白的B细胞表位可能位于55～61和152～158区段内或其附近区域.结论:预测结果将有助于确定file蛋白的B细胞表位,为进一步研究flic基因功能及研制APP基因工程疫苗提供参考.     

猪胸膜肺炎放线杆菌ApxIIA基因的序列分析及其B细胞表位预测

为了进一步研究猪胸膜肺炎放线杆菌(Actionobacillus pleuropneumoniae,App)ApxIIA基因的结构和功能,选取GenBank中6株不同App分离株,采用生物信息学方法对其ApxIIA基因及其编码氨基酸序列进行同源性比对,并选择其中AY232288.1菌株(湖北分离株)ApxIIA基因为研究对象,分析该基因所编码蛋白质的理化性质,并对其可能形成的二级结构及B细胞表位进行预测和分析.结果表明,6株不同App分离株ApxIIA基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为65.56﹪和88.42﹪,在AY232288.1菌株ApxIIA蛋白的肽链中,745～751和801～807区段可能是其B细胞表位优势区.本研究首次利用生物信息学方法对ApxIIA基因及其蛋白质结构进行了分析和预测,为ApxIIA基因功能的深入研究及APP多表位疫苗的设计奠定了基础.     

槲皮素、松萝酸对伴放线放线杆菌产生内毒素的抑制作用研究

目的研究不同浓度下槲皮素、松萝酸对伴放线放线杆菌产生内毒素的抑制作用。方法采用显色基质鲎试验法检测不同浓度药物作用下的伴放线放线杆菌菌液中留存的内毒素量。结果槲皮素组与松萝酸组中伴放线放线杆菌菌液产生内毒素的量明显低于阴性对照组。经检验,t_(槲N)=3.890,t_(松N)=6.120,P值均<0.01,具有显著统计学差异。结论槲皮素与松萝酸对伴放线放线杆菌产生内毒素均有抑制作用,作用和效果与药物浓度呈正相关性,松萝酸的抑制作用强于槲皮素。     

玉米酒糟中醇溶蛋白的结构特征研究

目的:通过实验和特征预测相结合的方法,分析酒糟中醇溶蛋白的物理化学性质及其结构,为玉米醇溶蛋白的生物学应用奠定基础。方法:将从玉米酒糟中醇提的玉米醇溶蛋白的SDS-PAGE条带进行ESI-Q-TOMS质谱分析,从得到的氨基酸序列,用生物信息学工具预测蛋白的疏水性、二级结构、三级结构等性质。结果:目的条带为玉米醇溶蛋白z1D alpha zein,相对分子质量为24 521,等电点为8.85,为疏水蛋白,其二级结构以α螺旋为主,三级结构成纺锤状。结论:为玉米酒糟中玉米醇溶蛋白的开发利用奠定了基础。     

胸膜肺炎放线杆菌三聚体自转运黏附素茎部功能区表达及其与猪肺组织结合蛋白的筛选分析

【目的】胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)可引发猪的传染性胸膜肺炎,给世界养猪业造成了巨大损失。黏附是APP在致病过程中的第一步,新型黏附分子——三聚体自转运黏附素(Trimeric autotransporter adhesin,TAA)是该菌感染肺组织的重要毒力因子,茎部区2 464-2 574氨基酸(BD3)序列区域在细菌的黏附中发挥重要作用,但其如何结合肺脏组织尚属未知。本文表达TAA的茎部功能区,筛选其在肺组织中的结合蛋白。【方法】原核表达及纯化TAA功能区BD3蛋白,与猪肺组织共孵育,通过免疫共沉淀技术捕获BD3的结合蛋白并质谱鉴定。构建猪c DNA文库获取该蛋白核酸序列,进行生物信息学分析。【结果】经质谱分析获得与BD3结合的猪肺组织蛋白的肽段,数据库搜寻比对发现角蛋白1为TAA BD3区与猪肺组织结合的蛋白;构建c DNA文库筛选并测序后获知其基因序列。生物信息学分析显示该序列与猪源及人源角蛋白核酸序列相似性低,猪源细胞角蛋白1作为一个单独的进化分支,与其他角蛋白差异较大;该蛋白在8-100 aa处有一个跨膜区;主要二级结构元件为α螺旋和β折叠;该蛋白在82-362 aa处存在一个G蛋白α亚单位,在515-552 aa处存在一个TSP1区域(凝血酶敏感蛋白1型重复区域)。【结论】与TAA茎部BD3结合的猪肺组织角蛋白1的发现,为TAA黏附肺组织细胞的研究奠定基础,有助于揭示APP专嗜肺组织的致病机制。     

PCR法快速识别Actinobacteria的五种模板制备方法的比较

放线细菌的23S rRNA基因序列具有较好的保守性和相对的可变性,被认为是快速筛选放线细菌的合适部位。能否快速有效地扩增特异性区间,聚合酶链反应(PCR)扩增前的模板制备质量是关键,故比较了基因组DNA作为PCR模板的5种制备方法。旨在寻找准确、快速、简便、经济的放线细菌筛选技术,为普通和极端环境放线细菌资源的研究和开发利用创造条件。     

一株丁二酸高产菌株的筛选鉴定及初步发酵研究

以牛胃内容物为菌源,利用富马酸钠为唯一碳源并加入高浓度丁二酸钠的选择培养基筛选到一株丁二酸产量较高,副产物较少的菌株。经形态学、生理生化鉴定和16S rDNA序列的系统发育分析,该菌株为巴斯德菌科的产琥珀酸放线杆菌,与琥珀酸放线杆菌S.JST序列相似性最高为98.98%,命名为琥珀酸放线杆菌GXAS137,保藏号为M2011399。利用正交试验对发酵条件进行了初步优化,该菌可发酵55 g/L葡萄糖产38.96 g/L丁二酸,具有较好的丁二酸生产潜力。     

中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区多态性检测及生物信息学分析

目的：研究中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区（CDS）多态性,并进行生物信息学分析。方法：以中国荷斯坦牛为材料,利用PCR-SSCP技术对ABCG2基因CDS多态性进行检测,然后预测蛋白质序列的改变,并用生物信息学软件对蛋白质序列突变前后的结构及性质进行分析。结果：在外显子9中存在一个A→G碱基突变,导致氨基酸由酪氨酸突变为半胱氨酸,将此突变命名为Y367C;在外显子14中存在一个G→A突变,导致氨基酸由精氨酸突变为谷氨酰胺,将此突变命名为R578Q。2个突变一个位于功能区与跨膜区之间,一个位于跨膜区。生物信息学分析发现,蛋白质二级结构增加了1个卷曲（C）和2个转角（T）,同时减少了3个β折叠（E）,且ABCG2蛋白的组成和一些性质也发生了改变。结论：检测到的2个单核苷酸多态性引起了ABCG2蛋白性质和二级结构的改变;为进一步研究ABCG2蛋白对产乳性状的影响奠定了基础。     

杨树木质素合成酶CCR基因的序列分析及蛋白结构预测

利用RT—PCR从欧美杨107次生木质部中克隆出-961bp的CCR基因片段。通过生物信息学软件对该序列的核苷酸序列、拟翻译的氨基酸序列的疏水性、残基带电量及表面暴露区、蛋白质二级结构、亚细胞定位及三维结构等进行了初步分析预测。结果表明该CCR基因含一个编码301个氨基酸的完整开放阅读框,其成熟蛋白为亲水性的、主要存在于细胞膜,具有大多数植物CCR蛋白普遍存在的KNWYCYGK的保守性基序,其二级结构中共包含12个α螺旋,20个β折叠,11个卷曲,并构建了其三维结构图。     

拟南芥高丝氨酸激酶HSK的分子结构与同源建模研究

高丝氨酸激酶（EC2．7．1．39）是拟南芥中合成甲硫氨酸和苏氨酸的关键酶之一。作者利用DNAMAN软件分析高丝氨酸激酶的氨基酸组成和等电点;利用生物信息学在线网站预测分析其疏水性、二级结构、跨膜结构域、信号肽区域、PEST序列、化学修饰位点及亚细胞定位等;利用SWISS—MODEL软件进行同源建模,使用Chimera（V1．8．1）做结构修饰处理,最后利用Molprobity4及ERRAT（V2．0）对建模结果进行结构质量分析。结果发现：HSK预测等电点为8．48,平均亲水性0．267;二级结构中α-螺旋占34．32％,不规则卷曲占48．11％,延伸链占17．57％;高丝氨酸激酶的预测模型经验证具有稳定的空间结构,符合立体化学规则。     

不同烟草中谷氨酰胺合成酶2基因的生物信息学分析

目的：分析不同烟草中谷氨酰胺合成酶2（GS2）基因的结构特点、差异与进化的关系。方法：对NCBI已公布的皱叶烟草（Np）、渐狭叶烟草（Na）和美花烟草（Ns）及拟南芥（At）、籼稻（Os）的GS2序列,利用MEGA进行聚类分析,用ProtParam、NETPHOS 2.0 Server、TargetP1.1Server、ProtScale、Scansite和SOPMA进行肽链的理化性质、磷酸化修饰、亲水性/疏水性、前导肽、motif和二级结构的预测分析。结果：Na、Ns的GS2在磷酸化位点、二级结构和前导肽方面与At和Os的GS2非常相似;Np的GS2不具有前导肽和磷酸化位点,且不定位于叶绿体中。结论：Na和Ns的GS2具有较高的相似度,但Np的GS2与Na和Ns的差别较大,与GS1的亲缘关系更近。     

灯盏花 chi 的克隆及其生物信息学分析

查尔酮异构酶（CHI）是调控黄酮生物合成的关键酶,分离和克隆这一酶的功能基因,对利用转基因技术进行灯盏花黄酮生物合成的调控具有重要意义。本研究采用RT-PCR和RACE技术,获得了chi cDNA全序列,GenBank登录号为GU208823.1,序列全长996 bp,开放阅读框为594 bp,编码197个氨基酸,3-Race有一个多聚腺苷酸加尾信号。应用软件预测该基因编码蛋白分子量约为21.6 kD,理论等电点为4.78。该基因编码的蛋白无跨膜结构域,其二级结构的主要构件为α-螺旋和随机卷曲。对其三级结构进行了建模,表明其结构与苜蓿chi的三级结构相似。同时根据灯盏花chi N端序列变化的特征,提出了灯盏乙素的合成可能与chi在细胞亚结构的定位及其与合成代谢相关酶形成复合酶的特异性有关。研究为利用基因工程定向改变灯盏花黄酮代谢产物奠定了基础。     

雄兔垂体GnRHR的序列测定与生物信息学分析

目的探讨GnRH-A激动剂(阿拉瑞林)主动免疫对垂体GnRHR基因表达的影响和生物信息学特性。方法 30只日本大耳白兔(Oryctolagus cuniculus)随机均分为三组,在EG-Ⅰ和EG-Ⅱ皮下注射1.0 mL(100μg/mL)阿拉瑞林抗原,EG-Ⅱ于20 d以原剂量加强免疫1次;从兔垂体中提取总RNA,PCR扩增GnRHR基因,进行反转录、克隆和测序;实时荧光定量PCR分析垂体中GnRHR、FSH-β和LH-βmRNA的表达,用DNAman、Tm-pred、Signal P 3.0、Target P 1.1、Expasy、PSORT II prediction等生物信息学分析软件和在线工具,对GnRHR序列及其蛋白的理化特性、跨膜结构、信号肽和二级结构等进行分析与预测。结果①雄兔GnRHR的核苷酸为1179 bp,同源性达96%。ssDNA分子量362.66×103,dsDNA 726.78×103。②GnRHR二级结构中151(40.27%)个氨基酸组成α-螺旋,15(4.00%)个氨基酸组成β-折叠。③GnRHR由389个氨基酸组成,蛋白质的序列长度为375;理论等电点(pI)5.02,不稳定指数58.08,脂肪指数28.67,疏水性平均值(GRAVY)0.869,表明该蛋白为不稳定的疏水性蛋白。④GnRHR蛋白TM螺旋长度为17～23,有34个强跨膜螺旋区,从内到外有35个螺旋。⑤GnRHR信号肽的概率0.999,最可能的酶切部位在17和18位点。结论阿拉瑞林免疫可以明显降低垂体GnRHR、FSH-β和LH-β基因表达,加强免疫效果更佳。GnRHR是一种含有信号肽序列的不稳定的疏水性跨膜蛋白,具有明显的生物信息学特征。     

小型猪CYP3A88基因克隆与其他动物的序列比较

目的克隆我国资源小型猪品系巴马香猪肝脏中的CYP3A88基因,并进行生物信息学分析。方法应用RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）技术对其全长进行扩增,测序,利用Internet和GenBank数据库对其序列进行生物信息学分析。结果首次克隆并鉴定了我国资源小型猪品系巴马香猪肝脏中CYP3A88（GenBank登录号：EF625347）的编码区,获得大小为1965bp的全长cDNA,编码区长为1512bp,编码503个氨基酸;比较核苷酸序列,与小型猪CYP3A39相似性高达94%,而与人等其它动物的CYP3A相似性则在86%以下;推导和分析氨基酸序列表明,与小型猪CYP3A其它成员（CYP3A39、CYP3A29、CYP3A22）进行对比,其相似性分别为92%,89%,80%,而将小型猪与人的CYP3A分别比对,小型猪CYP3A88与人CYP3A4相似性最高,为77%;对其二级结构预测,它可能含12个α螺旋,4个β折叠;经NCBI上的CDD程序分析可知,其39～491氨基酸区域为P4503A亚家族保守结构区域;经聚类分析,小型猪和狗的CYP3A与人有较近的进化关系;通过同源建模法对其在线建模,人CYP3A4晶体结构作为其模建模型,得到了其经典的三维结构。结论在猪CYP3A家族四个基因中,CYP3A88在序列和高级结构上均与人CYP3A4的最为相似。     

梭梭属两种植物的根结构和成分

利用半薄切片技术、ICP—OES和HPLC研究梭梭和白梭梭的根结构、根系中矿质元素与次生代谢产物含量,结果表明,梭梭和白梭梭根基本结构相同,均由表皮、皮层及维管柱组成,具异常维管组织,皮层薄壁细胞在根中比例较大：梭梭和白梭梭根系中Na和K元素含量较高;根系次生代谢产物中蒽醌、生物碱类物质的含量较高。     

橡胶草异戊烯焦磷酸异构酶基因的电子克隆及分析

利用电子克隆方法获得两条橡胶草异戊烯焦磷酸异构酶基因（IDI）的eDNA序列和编码区基因组序列,分别命名为TkIDI1和TklDl2,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行系统进化、亚细胞定位、活性位点、高级结构等方面的预测和分析。结果显示,TklDI1的eDNA序列长度为980bp,包含一个696bp的开放读码框（ORF）,编码232个氨基酸,预测定位于内质网或叶绿体上;TkIDl2的eDNA序列长度为1038bp,包含一个843bp的ORF,编码281个氨基酸,预测定位于线粒体或叶绿体;而他们的截短转录本蛋白定位于胞质中,且都具有过氧化物酶体定位信号。结构分析表明TkIDI1和TkIDI2与植物IDI蛋白同源,活性位点保守,高级结构与其他植物的IDI均具有高度的相似性。     

脂肪族芥子油苷侧链修饰酶基因FMO_（GS-OX4）表达模式分析

芥子油苷是一类由氨基酸衍生而来的、在植物抗生物胁迫防御性反应中起重要作用的次生代谢产物,其生物活性与侧链结构密切相关。拟南芥中有5个黄素单氧化酶FMOGS-OX1-5具有催化芥子油苷侧链上硫原子氧化的活性,使甲基硫烷芥子油苷转变为甲基亚磺酰烷芥子油苷。前期研究工作表明,在5个FMOGS-OX基因缺失突变体中,除了fmogs-ox4外均表现出芥子油苷侧链结构变化的表型。为了深入揭示FMOGS-OX4的表达特性和它对芥子油苷侧链的修饰作用,利用GFP和GUS为报告基因,系统地分析了FMOGS-OX4在不同组织中的表达情况。结果表明FMOGS-OX4主要在花梗、叶片及角果的维管组织中表达,在正常生长条件下,FMOGS-OX4表达的空间位置与芥子油苷的分布不重叠,因而,酶与底物的分离可能是fmogs-ox4没有明显表型的主要原因。