免疫调节分子 BTN2A2结构及其在肺癌表达的分析

本研究旨在通过生物信息学方法,结合对人体的肿瘤组织切片进行免疫组织化学检测,分析免疫调节分子BTN2A2 (butyrophilin subfamily 2 member A2)结构及其在肿瘤组织中的表达,为研究BTN2A2分子的免疫调节功能提供理论和实验支撑。序列分析表明,BTN2A2具有IgV样结构域,与B7家族分子具有序列同源性和结构相似性。系统发育树分析表明,BTN2A2和已知B7家族分子之间具有亲缘性。通过I-TASSER成功构建BTN2A2蛋白三维晶体结构模型,hBTN2A2配体为Cys,配体结合位点相应氨基酸残基分别为Arg-54、His-56、Ser-111、Val-112和Ala-113。蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction, PPI)方法表明,存在10个与BTN2A2相关的分子,其中CD4和CD8与T细胞免疫相关。ZDOCK分析表明,BTN2A2确实可以与T细胞表面CD4和CD8分子结合。ClusterProfiler分析表明,BTN2A2和相关分子主要集中在原发性免疫缺陷、抗原加工和呈递、T细胞受体信号通路等免疫调节方...     

人CLDN10a启动子的克隆及活性分析

CLDN基因家族编码构成细胞间紧密连接的主要跨膜蛋白Claudins,在维持细胞极性、信号转导和恶性肿瘤复发转移中发挥重要作用。CLDN10基因属于CLDN家族,有包括CLDN10a在内的多个转录本。本研究利用多种生物信息学方法分析CLDN10a的5′侧翼序列的特征和转录因子结合位点,采用基因合成、PCR扩增和分子克隆构建5′缺失的不同长度的CLDN10a启动子荧光素酶报告基因载体,瞬时转染HEK-293T细胞,通过双荧光素酶报告基因系统检测不同长度片段的启动子活性。生物信息学分析结果显示,CLDN10a的上游转录调控区序列(-2 000～+460 bp)含有TATA box、GC box和CAAT box,存在1个CpG岛,有4个启动子位置,有1个RNA聚合酶Ⅱ核心启动子;MatInspector和Jaspar分析发现,有75种可能的转录因子结合位点(评分≥0.99)。PCR和测序结果显示,成功构建了6个不同长度的CLDN10a启动子的双荧光素酶报告基因质粒。荧光素酶活性检测表明,-1 890～-1 100 bp、-1 000～-890 bp、-890～-150 bp和-150～+4...     

我国建立的乙型肝炎病毒生物数据库供使用（http：//www.scbit.org/hbv）

根据研究乙型肝炎病毒（HBV）研究需要,建立了HBV二级数据库,希望方便针对病毒的生物信息学研究,并促进对HBV生物学特性的研究。为此,教育部医学分子病毒学开放实验室与上海生物信息技术中心联合构建了Bio-HBV生物数据库。     

表达谱分析在恶性肿瘤防治研究中的应用

恶性肿瘤是威胁人类健康和生命的重要疾病之一,病因和发病机制等尚未明了.芯片技术和生物信息学是近年来发展起来的两门科学,其高通量的分析特点在肿瘤这种多基因病的研究方面显示了极大的优越性.利用基因芯片表达谱数据可获取肿瘤细胞生长各期与肿瘤生长相关基因的表达特征,了解癌症发生以及转移的机制,有利于早期发现、判断肿瘤的恶性程度和转移倾向,能够更好的指导临床治疗判断预后,在某些方面甚至提出了全新的概念.目前尚无统一的标准对表达谱芯片获得的海量教据进行分析.常用的分析方法包括差异基因表达分析、聚类分析和判别分析等,研究者根据各自研究的目的和需要不同选择不同的分析方法.在恶性肿瘤的防治方面,表达谱芯片技术主要应用在指导建立更特异和敏感的诊断技术、肿瘤恶性分级和转移机制、肿瘤新药的靶点发现等.随着生物信息学和表达谱芯片技术的不断发展完善,它们必将在恶性肿瘤的防治中发挥更大的作用.     

不同植物中推定蓖麻烯合酶基因的生物信息学分析

利用Gen Bank中已登录的完整的麻风树、乳浆大戟、蓖麻和乌桕中的13个蓖麻烯合酶(Casbene synthase,CS;EC 4.6.1.7)基因序列,通过生物信息学方法对其核酸及氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质的二级结构、三级结构及功能域等进行了分析预测。结果表明,13个CS基因的ORF长度均在1 647~1 845 bp,蛋白分子量均在63.0~70.8 k D,终止密码子为TGA或TAA,理论等电点均小于7.0,表明CS蛋白呈酸性。氨基酸含量最高的均为亮氨酸。核苷酸同源性比较分析表明,CS基因主要分为两类。导肽预测发现其中6个CS具有导肽,均为叶绿体导肽。信号肽和扩模结构域预测发现这些CS不存在信号肽和跨膜结构域,肽链整体呈现为亲水性。这些CS的主要二级结构元件为α-螺旋,并且都包含两个萜类合酶功能域。以上研究为进一步探索CS基因的功能提供一定理论依据。     

马铃薯StPSKRs基因的克隆及其亚细胞定位分析

该研究采用同源克隆与PCR扩增方法,从马铃薯品种‘Desiree’中克隆植物磺肽素受体基因StPSKR1和StPSKR2的全长cDNA,并对其进行生物信息学分析及亚细胞定位分析,为深入研究StPSKR1和StPSKR2基因在马铃薯生长发育和生物胁迫中的作用提供理论依据。结果发现:(1)通过同源克隆与PCR扩增获得StPSKR1和StPSKR2的全长cDNA片段,并将其克隆到pGWB5-GFP载体;测序结果显示这2个基因编码的蛋白质与数据库给定的蛋白质序列保持一致,表明成功克隆到StPSKR1和StPSKR2基因。(2)StPSKR1位于马铃薯1号染色体上,cDNA全长3 042 bp,编码1 013个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为112.16 kD,理论等电点6.27;StPSKR2位于7号染色体,cDNA全长3 135 bp,编码1 044个氨基酸,相对分子量为114.99 kD,理论等电点6.19。(3)生物信息学分析显示,StPSKR1和StPSKR2都属于跨膜蛋白。(4)亚细胞定位结果显示,StPSKR1和StPSKR2均定位于细胞膜上。     

白桦4CL蛋白结构分析及同源建模

利用生物信息学方法分析白桦4CL蛋白的氨基酸组成、等电点、疏水/亲水区、跨膜区及二级结构等蛋白质性质;并同拟南芥、水稻和毛白杨的4CL蛋白进行对比,进行同源性分析;利用生物信息学软件对其空间结构进行了模拟,得到了可靠的分子生物学模型,并根据模型对白桦4CL蛋白功能进行预测,为今后测定白桦4CL蛋白生物学功能奠定了理论基础。     

基于分子对接和系统药理学小青龙汤治疗哮喘的作用机制

为从分子层面阐述小青龙汤治疗哮喘的作用机制,探索小青龙汤的潜在靶标,本研究检索中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)并根据口服生物利用度(oralbioavailability,OB)、药物相似性(drug-likeness,DL)筛选出小青龙汤的活性成分,利用Pharmmapper数据库筛选小青龙汤潜在作用靶点,挖掘CTD、Genecards数据库以筛选与哮喘相关的作用靶点,利用Cytoscape 3.6.1软件构建小青龙汤的蛋白互作网络图、化合物靶点图,并通过计算拓扑学参数找到小青龙汤中关键的作用靶点和化合物。对小青龙汤对哮喘的作用靶点进行GO分析和KEGG分析。利用iGEMDOCK软件进行分子对接,预测作用靶点和主要化合物的结合度。通过筛选得到小青龙汤活性成分、潜在作用靶点;GO分析得到43个生物学过程、11个细胞组成和9个分子功能;KEGG分析包括PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、Wnt信号通路等。初步验证和预测了小青龙汤对治疗哮喘的作用机制,并为进一步深入揭示其作用机制提供参考。     

香鳞毛蕨 1 脱氧 D 木酮糖 5 磷酸合酶基因的克隆及表达分析

1 脱氧 D 木酮糖 5 磷酸合酶(DXS)是甲基 D 赤藓醇 4 磷酸(MEP)途径中控制影响植物萜类化合物合成的第一个限速酶。该研究对香鳞毛蕨(Dryopteris fragrans)DfDXS基因进行序列特征及生物信息学分析,并通过qRT PCR技术分析其在外源激素、干旱、盐胁迫、高温及低温处理下的表达模式,旨在探究DfDXS基因在香鳞毛蕨萜类生物合成及抗逆机制中的作用,为进一步解析香鳞毛蕨抗逆分子机制奠定基础。结果显示：(1) DfDXS1基因全长2 139 bp,编码712个氨基酸,而DfDXS2全长2 160 bp,编码719个氨基酸;结构域分析显示,其具有典型的转酮醇酶保守域,包含焦磷酸硫胺素结合位点和转酮醇酶结构域;DfDXS氨基酸序列与江南卷柏(Selaginella moellendorffii)和银杏(Ginkgo biloba)的DXS等关系较近。(2)水杨酸(SA)处理下,DfDXS基因的相对表达量先升高后降低;脱落酸(ABA)抑制DfDXS的表达;DfDXS1/2在茉莉酸甲酯(MeJA)处理下相对表达水平均显著高于对照;乙烯利(Eth)抑制DfDXS的表达,但DfDXS1处理3 h时表达水平显著高于对照。(3)聚乙二醇(PEG)、高温和低温均诱导DfDXS1上调表达。研究推测,香鳞毛蕨DXS基因在萜类物质合成与逆境胁迫机制中发挥着重要的作用。     

中华按蚊CYP6Y亚家族基因的鉴定和生物信息学分析

【目的】鉴定中华按蚊Anopheles sinensis CYP6Y亚家族基因,分析它们的结构和特征,推测其可能的功能。【方法】以冈比亚按蚊An. gambiae CYP6Y1作为询问序列,通过双向Blast方法检索中华按蚊转录组中CYP6Y亚家族基因,并通过生物信息学方法分析基因结构、特征及可能的功能。【结果】从中华按蚊转录组测序数据中鉴定出2条CYP6Y亚家族基因,分别命名为AsCYP6Y1（GenBank登录号：KF709397）和AsCYP6Y2（GenBank登录号：KF709398）。序列分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2全长分别为1 713 bp和1 815 bp,分别编码502和526个氨基酸。基因结构分析显示,该亚家族基因仅含有1个相位1型内含子并与其他P450基因形成保守的共线性分布。蛋白结构分析显示,这2个基因编码的蛋白含P450特有的5个特征序列和6个底物结合位点,且均不存在信号肽,其亚细胞定位为细胞质。3D结构分析显示,AsCYP6Y1有18条α螺旋和13股反向平行的β折叠,AsCYP6Y2有19条α螺旋和11股反向平行的β折叠。通过同样的方法,在达林按蚊An. darlingi中也鉴定出2个CYP6Y亚家族基因。系统进化分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2分别与其他3种按蚊的CYP6Y1和CYP6Y2聚成一支,Bootstrap值均大于90%。替换率分析显示,中华按蚊AsCYP6Y1和AsCYP6Y2与其他3种按蚊同源基因的Ka/Ks均小于1。相对进化速率分析显示,中华按蚊CYP6Y和CYP6M亚家族的相对进化速率均显著快于CYP6P亚家族,而CYP6Y和CYP6M亚家族之间没有显著差异。【结论】在中华按蚊和达林按蚊中存在2个CYP6Y亚家族基因,之前在冈比亚按蚊和不吉按蚊An. funestus中也发现2个CYP6Y亚家族基因,表明CYP6Y亚家族基因可能在按蚊属广泛存在,且可能为按蚊属昆虫所特有。