细胞骨架相关蛋白SM22α与肿瘤

平滑肌22α(smooth muscle 22 alpha,SM22α)蛋白是一种细胞骨架相关蛋白,其在种属间的高度同源性和进化上的高度保守性提示了其重要的生物学意义.最新研究发现,SM22α在多种肿瘤组织中表达异常,该蛋白除可通过与肌动蛋白相互作用参与细胞骨架重构外,还可作为信号分子参与细胞生长,细胞外基质降解和血管生成.其作为一种新型抑癌基因,在肿瘤发生,发展中的作用日益成为人们关注的焦点.本文就SM22α的结构特征、表达特点及其与肿瘤的关系进行综述.     

细胞骨架相关蛋白SM22α与肿瘤

平滑肌22α（smooth muscle 22 alpha,SM22α）蛋白是一种细胞骨架相关蛋白,其在种属间的高度同源性和进化上的高度保守性提示了其重要的生物学意义。最新研究发现,SM22α在多种肿瘤组织中表达异常,该蛋白除可通过与肌动蛋白相互作用参与细胞骨架重构外,还可作为信号分子参与细胞生长,细胞外基质降解和血管生成。其作为一种新型抑癌基因,在肿瘤发生、发展中的作用日益成为人们关注的焦点。本文就SM22α的结构特征、表达特点及其与肿瘤的关系进行综述。     

子宫平滑肌细胞SM22-α基因的pEGFP-C3载体构建及siRNA筛选

为研究SM22-α基因在子宫平滑肌中作用机制提供实验基础,通过筛查siRNA有效序列,来构建含SM22-α基因的pEGFP-C3-SM22-α载体.首先构建含有SM22-α基因的pEGFP-C3载体;其次利用FT293细胞并采用Western-bolt检测SM22-α蛋白表达的改变,筛查到siRNA有效序列;得到含SM22-α基因pEGFP-C3-SM22-α载体和干扰SM22-α表达蛋白的siRNA有效片段,成功干扰SM22-α蛋白在子宫平滑肌中的表达.     

基于生物信息学方法分析人CREB结合蛋白的结构与功能

为了预测分析人CREB结合蛋白(CREB-binding protein,CBP)的结构和功能。本研究利用生物信息学相关数据库及软件对人CBP蛋白的理化性质、保守性、亚细胞定位、信号肽、跨膜结构域、二级结构、三级结构、相互作用蛋白及功能进行预测。结果表明,人CBP蛋白是一种定位于核内的不稳定亲水性蛋白质,无跨膜区和信号肽。其二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,并且该蛋白质HAT结构域在各物种间高度保守,推测与其酶活性密切相关的氨基酸残基为Tyr1433、Leu1434、Asp1435、Arg1664。此外,人CBP蛋白能够与TP53、CREB1、NCAO3等多种转录因子或转录辅激活因子发生相互作用,主要参与转录调控、细胞分化、组织发育、信号转导及细胞凋亡等生物学过程。本研究为进一步研究CBP在恶性肿瘤发生发展中的作用机制提供了理论依据。     

SARS-CoV-2 S蛋白结构与功能的生物信息学分析

在以往的研究中发现,冠状病毒的S蛋白对其入侵宿主细胞起着决定性的作用.本研究从美国国立生物技术信息中心(national center for biotechnology information,NCBI)获取SARS-CoV-2 S蛋白基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,利用DNAMAN、DNAstar、Meg...     

SM22α在血管平滑肌细胞中的作用

平滑肌22α(SM22α)是平滑肌细胞(VSMC)骨架相关蛋白,通过与肌动蛋白的作用参与VSMC骨架重构,是近年发现的一种VSMC分化标志物,其表达具有平滑肌组织特异性和细胞表型特异性.血管平滑肌细胞(VSMC)表型转化是动脉粥样硬化、高血压等血管重塑性疾病的共同病理生理过程.VSMC表型转化过程中平滑肌特异基因的表达变化和细胞骨架的重构是当前研究的热点问题之一.本文就SM22α的结构特征及其在VSMC中的作用机制进行综述.     

重组SM22αC端肽段促进细胞骨架重构

目的:探讨SM22αC端功能域肽段与细胞骨架F-actin聚合的关系,明确SM22α在血管平滑肌细胞(VSMC)骨架重构中的作用。方法:构建GST-SM22αC端功能域融合蛋白原核表达质粒pGEX3X-SM22α,诱导E coli高效表达可溶性GST-SM22α融合蛋白,制备抗SM22α抗体,VSMC蛋白分步提取及Western blot检测F-actin/G-actin中SM22α的含量变化,GST-pull down分析和免疫共沉淀检测SM22α与actin的相互作用,细胞免疫双荧光染色观察SM22α和actin在VSMC中的定位关系。结果:所构建的pGEX3X-SM22α原核表达质粒,在0.5mmol/LIPTG,30℃诱导6h条件下,表达可溶性GST-SM22α融合蛋白的水平最高,用纯化的融合蛋白免疫新西兰白兔获得的抗血清效价为1∶16。免疫双荧光染色和蛋白分步提取分析结果表明,在VSMC再分析过程中,SM22α与F-actin共定位,GSTpull down分析和免疫共沉淀结果均显示,SM22α通过C端功能域与F-actin相互作用而参与细胞骨架的重构;但是,SM22α与G-actin的结合能力较弱。结论:本研究重组得到的SM22αC端功能域具有与F-actin结合的活性,SM22α通过该区域与actin相互作用而参与细胞骨架重构。     

SM22α:血管平滑肌细胞分化的分子标志

SM22α是一种分化型血管平滑肌细胞(VSMC)的标志基因,编码一种22kDa的收缩调节蛋白。由于SM22α基因结构短小,表达具有VSMC特异性、调控机制较为清楚,因而被广泛用于VSMC发育分化的研究。利用该基因的表达调控特征,设计可在VSMC中高表达目的蛋白的人工启动子,是心血管病基因治疗的新策略。     

SM22α在细胞骨架组构及血管重塑中的作用

血管平滑肌细胞（VSMC）表型转化是动脉粥样硬化、高血压和血管成形术后再狭窄等血管重塑性疾病的共同病理生理过程。VSMC表型转化过程中平滑肌特异基因的表达变化和细胞骨架的组构是当前研究的热点问题之一。平滑肌22α（SM22α）是近年发现的一种VSMC分化标志物,其表达具有平滑肌组织特异性和细胞表型特异性,该蛋白作为一种肌动蛋白细胞骨架相关蛋白参与VSMC骨架组构和收缩调节。本文就SM22α的结构特征及其在VSMC骨架组构和血管重塑中的作用机制进行综述。     

千里光β-微管蛋白基因结构与功能的生物信息学分析

β-微管蛋白是影响细胞新陈代谢和行使功能的重要结构物质,研究β-微管蛋白基因的序列信息对揭示其蛋白结构与功能具有重要指导意义。从千里光全长cDNA文库中分离得到β-微管蛋白基因,并采用生物信息学软件进行序列分析。结果显示,该基因长度为1750 bp,编码的蛋白质长度为448个氨基酸,与柚子β-微管蛋白的同源性最高,达96%;其蛋白质分子量为50.01 kD,理论等电点为4.83。β-微管蛋白二级结构主要组成为无规则卷曲结构和α螺旋结构;结构域分析发现该蛋白具有两个保守结构域;三级结构预测为相对稳固的类球形结构;信号肽分析将该蛋白主要定位于细胞质、过氧化物酶体、线粒体基质等亚细胞器位置。将该基因序列上传至GenBank所获得的登录号为KF887495。本实验结果为千里光β-微管蛋白的作用机制揭示和应用研究提供了基础数据,也为植物β-微管蛋白基因的分子研究提供了理论依据及基础资料。     

盘基网柄菌早衰蛋白结构与功能生物信息学分析

早衰蛋白(presenilin, PS)是γ分泌酶的组成成分,其突变可造成阿尔兹海默病(Alzheimer disease,AD)的形成。因PS所造成AD的发病机理较复杂,因而我们想探究一下模式生物盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是否能够作为研究早衰蛋白的模型。从NCBI网站中得到盘基网柄菌早衰蛋白DdPsenA和DdPsenB氨基酸序列,随后利用ProtScale、ProtParam理化性分析工具、保守结构域、TMHMM2跨膜区分析网站、进化树软件MEGA6.0、二级结构PredictProtein以及三级结构SWISS-Model服务器对上述蛋白进行生物信息学分析。DdPsenA的氨基酸长度为622,是亲水性蛋白,其相对分子质量为69 502.79,等电点为4.53。DdPsenB的氨基酸长度为473,属于疏水性蛋白,其相对分子质量为52 558.74,等电点为4.49,与DdPsenA同属于Peptidase_A22B超家族。跨膜分析出DdPsenA和DdPsenB均有8个跨膜区。DdPsenA与人类presenilin-2序列相似性为67%,Dd PsenB与人类presenilin-1序列相似性分别为60%。盘基网柄菌可以作为研究早衰蛋白功能和作用机制的模型。     

锦鲤浮肿病毒热休克蛋白的生物信息学分析

锦鲤浮肿病毒（carp edema virus,CEV）的热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)是一种结构上高度保守的多肽,能够通过易化变性蛋白的修复、帮助多肽键进行折叠和伸展、纠正折叠错误的多肽链等方式来恢复细胞功能和结构,具有“分子伴侣”的功能。HSP70存在于生物界各种生物之中,对其进行进化树分析及序列多重比对分析,结果表明,在HSP70进化的过程中,产生了许多亚种,其编码的氨基酸数量各有不同,具有一定差异。此研究结果为CEV HSP70的生物信息学分析提供了参考。     

22种植物水孔蛋白理化性质及其结构特征的生物信息学分析

水孔蛋白(aquaporins, AQPs)是高效转运水分子的膜内在蛋白,具有丰富的多样性,在调控植物的水分关系中有重要作用。本研究采用Blast、ProtParam、SignalP和Swiss-Model等生物信息学软件,对梨、苹果、黄瓜和番茄等22种植物AQP的理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。结果表明, AQP蛋白氨基酸长度在284~295 aa之间,理论等电点在7.67~9.30之间,主要定位于质膜上,除红叶藜外均为稳定性蛋白。二级结构由α螺旋、β折叠、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成,空间结构高度相似,属于主要内在蛋白(MIP)家族。     

副溶血性弧菌脂蛋白定位系统转运蛋白结构与功能的生物信息学分析

【目的】副溶血性弧菌是一种重要的人畜共患病原菌,脂蛋白定位系统(Localization of lipoprotein system,Lol)负责该菌脂蛋白的转运与定位,与其致病力及耐药性密切相关,对Lol系统转运蛋白进行系统的生物信息学分析,有助于推动副溶血性弧菌致病与耐药机理的进一步研究。【方法】本文通过生物信息学分析技术,结合ExPASy在线工具、SignalP 4.0 Server、TMHMM-2.0、STRING、SWISS-MODEL等软件,分析了副溶血性弧菌Lol系统转运蛋白LolA-E及LolCD_2E的基本性质、蛋白互作关系及三级结构。【结果】LolA和LolB为酸性亲水蛋白,含信号肽位点,无跨膜区域。LolC和LolE为碱性疏水膜蛋白,LolCD_2E为中性疏水膜蛋白,LolC-E及LolCD_2E均无显著的信号肽位点。蛋白相互作用网络显示,LolA–E五个蛋白的编码基因均共表达,负责脂蛋白的合成与转运,并与BamA、Pal、MacB、CmeC等外膜蛋白具有密切的互作关系。三级结构同源建模发现,副溶血性弧菌与大肠杆菌拥有相似的LolA和LolB结构,LolC-E含有MacB蛋白的同源结构,赋予了该系统消耗ATP运输脂蛋白的重要功能。此外,本研究还首次发现了副溶血性弧菌LolC和LolE中存在一段保守的Hook结构,是LolCD_2E复合物与LolA结合并转运脂蛋白的关键区域。【结论】本研究为副溶血性弧菌Lol系统转运蛋白的表达纯化、结构与功能的研究提供了重要的数据基础,为后续抗菌药物的研发提供了新型作用靶点。     

人14-3-3蛋白家族的生物信息学分析

目的:分析人14-3-3蛋白家族的同源性及分子进化关系。方法:利用已公布的人基因组数据库,采用BLASTN程序检索人14-3-3蛋白家族各成员的编码基因和假基因,并利用DNAMAN软件进行序列联配,绘制其分子进化树。结果:该家族半数成员具有多个假基因序列,为返转座类型假基因。进化分析表明该家族有共同的祖先,可归为3个亚类。结论:人14-3-3蛋白家族每个成员长期进化所形成的多样性提示其功能具有独特性。     

SM蛋白在膜泡运输中的功能

大多数细胞内都包含靶向不同细胞器的各种运输囊泡,其运输机制在进化上是高度保守的。Sec1/Munc-18(SM)蛋白在膜泡运输中起着重要的调控作用,它能够与SNARE(Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factorattachment protein receptor)蛋白结合,共同在细胞内各个膜融合发生部位发挥重要作用。SM蛋白和SNARE复合体中的Syntaxin蛋白结合,调节SNARE复合体的装配,并与SNARE协同作用促进整个膜融合过程。文章对SM蛋白在结构和功能分析方面的最新研究进展进行了概述。     

小鼠Trim30α的人同源基因的生物信息学筛选及生物学功能的初步鉴定

目的通过生物信息学方法寻找小鼠Trim30α的人同源基因,观察候选人Trim蛋白对TAB2诱导的NF-κB荧光素酶报告基因活性的影响。方法用MEGA4软件对具有RBCC和SPRY结构域的Trim分子进行进化树分析,用DNAMAN 6.0软件对候选人Trim与小鼠Trim30α进行氨基酸序列比对,比较Trim30α相毗邻基因在小鼠和人染色体上的排列分布规律。以筛选出小鼠Trim30α的人同源基因,并将其构建成真核表达载体,用双萤光素酶报告基因系统检测其对TAB2诱导的NF-κB报告基因活化的影响。结果生物信息学分析显示Trim30α与人Trim5α、Trim6、Trim22、Trim34α来自进化树的同一分支节点;Trim22、Trim5α与Trim30α的氨基酸序列同源性分别为42.51%、45.47%;Trim22可以抑制TAB2诱导的NF-κB报告基因的活化。结论 Trim22对TAB2诱导的NF-κB报告基因活化有负向调节作用,可能与Trim30α具有相类似的生物学功能。     

马铃薯α-淀粉酶基因的克隆及生物信息学分析(英文)

本研究利用RT-PCR从马铃薯(Solanum tuberosum)茎段总RNA中扩增、克隆了一cDNA分子。该cDNA分子含有一长为1224bp的开放读框,可编码一含407个氨基酸残基的多肽、理论分子量为46.40kD、可能为亲水性的胞外酶。因其氨基酸序列同源于α-淀粉酶,故将该基因命名为amyA1(NCBI收录号:GQ406048.1)。采用半定量RT-PCR方法检测了amyA1基因在马铃薯茎、叶等不同组织中的表达强度,表明在茎组织中的表达丰度略高。利用生物信息学软件分析了amyA1密码子的偏好性,以期为选择适宜的表达系统提供依据;同时对amyA1的理化性质、细胞内定位、保守结构及高级结构进行了预测。基于NCBI数据库中有物种代表性的29种α-淀粉酶基因序列构建了基因进化树。与NCBI收录的马铃薯α-淀粉酶基因(NCBI收录号:M79328.1)的核苷酸及氨基酸序列同源性达98%。第20至第348范围内的氨基酸残基含有与淀粉酶13家族及亚家族相似的催化活性域(PF00128、SM00624),第349至第407范围内的氨基酸残基含有α-淀粉酶C-末端β折叠区域(PF07821)。蛋白质结构预测表明氨基酸残基序列有维持淀粉酶活性的(β/α)8桶状结构以及其它几个功能域结构。所构建的基因进化树表明,2个马铃薯α-淀粉酶基因与木薯、苹果的序列同源性较高,与菜豆的次之,与水稻、大麦和玉米等单子叶植物的序列同源性较低。     

人类炎症、肿瘤相关1-磷酸神经酰胺转运蛋白的生物信息学分析

人类1-磷酸神经酰胺转运蛋白(ceramide-l-phosphate transfer protein,CPTP)能在细胞内膜间运输1-磷酸神经酰胺(ceramide-1-phosphate,C1P).为深入研究人类CPTP的功能,本研究通过STRING、Coexpedia、Metascape等在线生物信息学分析工具,分析人类CPTP蛋白的潜在相互作用蛋白、共表达蛋白及其在肿瘤发生发展中的作用.结果表明,人类CPTP蛋白可能参与磷酸酯水解酶活性、膜脂代谢及多种肿瘤发生发展等过程.ceRNA调控分析结果表明多种miRNA、lncRNA可相互作用并调控人类CPTP的表达.本研究结果为进一步研究人类CPTP的功能及调控机制提供了重要的参考.     

玉米成蛋白家族的鉴定与生物信息学分析

成蛋白(formins)在细胞骨架的调控中起着关键作用,并通过该过程参与细胞的动态调控。研究成蛋白对进一步了解真核细胞的生长和形态变化具有重要意义。但玉米(Zea mays)作为一种重要的农作物,其成蛋白家族并未被系统性鉴定以及分析。因此,本文通过对两种模式植物水稻(Oryza sativa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的成蛋白进行同源性分析,鉴定出玉米中22个成蛋白家族成员,其氨基酸数目为300～1 699 aa,蛋白分子量为36 376.32～184 309.82 kDa,等电点为6.88～9.76。基于它们的结构域组成,这些成员可以分为16个植物Ⅰ类成蛋白,6个植物Ⅱ类成蛋白。亚细胞定位和蛋白互作网络分析结果表明,玉米成蛋白主要定位在细胞质膜上,且主要与抑制蛋白(profilin)以及ROP(rho-related GTPases from plants)蛋白互作。GO功能富集网络分析表明,玉米成蛋白主要参与细胞骨架的组成以及介导肌动蛋白聚合过程。顺式作用元件分析结果表明,玉米成蛋白基因受生长素、赤霉素等激素以及光照、昼夜节律、温度等环境因子的调控,并且都...