华支睾吸虫ATP合酶B亚基全长基因的生物信息学分析

目的从华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中识别ATP合酶B亚基,利用生物信息学方法预测其结构和功能特征,用以指导实验研究。方法利用生物信息学网站的各种在线分析工具和Vector NT Isuite软件包,识别华支睾吸虫ATP合酶B亚基基因并预测编码蛋白质的各种结构与功能特征,并根据该基因构建种系分子进化树。结果Blastx分析该基因为全长基因,属于ATP合酶B亚基家族,其分子进化树与种系进化过程非常吻合。该基因全长1008bp,编码300个氨基酸,含有线粒体转运肽、两个跨膜区、一个核定位序列和多个磷酸化位点,具有较稳定的理化性质。结论ATP合酶B亚基是一个理想的真核种系进化的分子标志。华支睾吸虫ATP合酶B亚基具有线粒体和细胞核的双重定位序列,提示该蛋白可能在华支睾吸虫的能量代谢途径中发挥独特的调节作用。     

华支睾吸虫LAP2基因的生物信息学分析及克隆表达、组织定位

目的利用生物信息学方法分析华支睾吸虫LAP2全长基因的结构和功能,并将该基因克隆至原核表达载体进行表达、纯化,为进一步研究LAP2功能奠定基础。方法利用生物信息学相关软件,分析华支睾吸虫LAP2基因及其蛋白的结构、生物学和免疫学功能特征。针对LAP2的EST序列的编码区设计引物,从华支睾吸虫囊蚴cDNA质粒中扩增目的基因,克隆到原核表达质粒pET-28a(+)中,经PCR、双酶切及DNA测序鉴定的阳性克隆诱导目的蛋白表达、亲和层析纯化、免疫印迹鉴定及组化定位。结果华支睾吸虫LAP2基因全长为1761bp,其编码序列长度为1662bp,编码553个氨基酸,理论分子量是59696.5Da,与人的该基因氨基酸序列相似性为26.7%,一致性仅为15.4%。该基因在大肠杆菌中可被高效表达,纯化的重组蛋白能被感染华支睾吸虫的大鼠血清识别,免疫组化结果表明该重组蛋白定位于华支睾吸虫成虫的肠支及表膜。结论华支睾吸虫LAP2在大肠杆菌中呈高效的可溶性表达,具有良好的抗原活性,可能为华支睾吸虫成虫分泌排泄抗原的组份之一。     

华支睾吸虫乳酸脱氢酶(CsLDH)基因的识别及其结构与功能分析

目的分析华支睾吸虫乳酸脱氢酶基因及其编码蛋白的结构和特性,用于指导其生物学功能的实验研究。方法利用多种生物信息在线分析工具和分析软件包,从华支睾吸虫全长cDNA质粒文库的表达序列标签(EST)中识别乳酸脱氢酶(CsLDH)基因,预测该基因编码蛋白质的理化特性、氨基酸修饰位点、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维结构及酶学特性和免疫学特性等。结果该基因全长1224bp,编码区为79～1062,编码328aa,理论分子量为35633Mr,等电点为8.13,半衰期长,理化性质稳定,含有多个潜在的磷酸化和酯酰化位点。预测该蛋白有3个跨膜区,其拓扑结构为N端在膜内侧、C端在膜外侧。有两个主要的线性抗原表位aa10～aa20和aa94～aa102,后者位于膜外,与日本血吸虫LDH相应表位完全一致,与人和小鼠LDH相应表位仅有1个氨基酸差异。该表位中Arg102是酶催化中心的关键氨基酸之一,模拟三维结构显示组成催化中心的另外两个关键氨基酸残基Asp162和His189的空间位置也靠近该表位,酶的催化中心贯穿膜内外。结论推测华支睾吸虫乳酸脱氢酶不仅负责将糖酵解产生的丙酮酸转化为乳酸,而且还能将乳酸直接排出体外;可作为筛选水溶性抗华支睾吸虫药物的靶标;可介导特异性抗体对虫体的ADCC作用和补体的杀伤作用,以及对酶活性的抑制作用,是一个重要的疫苗侯选抗原。     

华支睾吸虫硫氧还蛋白过氧化物酶的表达定位及其酶活性的研究

目的克隆和表达有酶活性的华支睾吸虫硫氧还蛋白过氧化物酶(CsTPx),并进行组织定位研究,为进一步研究其功能奠定基础。方法利用生物信息学方法从华支睾吸虫基因组文库中识别硫氧还蛋白过氧化物酶(TPx)基因,并对蛋白的结构特征和相关生物学和免疫学功能进行预测。从华支睾吸虫成虫cDNA中扩增目的基因,克隆到原核表达载体pET-30a(+)中,进行蛋白纯化,免疫印迹鉴定、组织定位及其酶活性的检测。结果华支睾吸虫TPx基因全长2 175 bp,有一大一小的两个内含子,其编码区序列长度为636 bp,编码212个氨基酸;该蛋白第1~17位氨基酸为其信号肽序列,第51~74位氨基酸为跨膜区,属于经典的2-Cys过氧化物还原酶。重组蛋白可被感染了华支睾吸虫的大鼠血清识别,免疫组化结果表明该蛋白定位于成虫的皮层、肠支、卵黄腺、虫卵和囊蚴的体壁中。酶活性检测结果表明,在一定范围内,CsTPx还原H2O2呈剂量和时间依赖性。抗体对酶活性有影响,在合适的抗体水平可以促进酶活性。结论 CsTPx可在大肠杆菌中进行功能性表达,其产物具有良好的免疫学和生物学活性。     

华支睾吸虫组织蛋白酶D样天冬氨酸蛋白酶全长基因的生物信息学分析

目的从华支睾吸虫成虫全长cDNA质粒文库中识别组织蛋白酶D样天冬氨酸蛋白酶基因,利用生物信息学方法预测其结构和功能特征,为进一步的实验研究提供理论指导。方法利用生物信息学网站的在线分析工具和Vector NTI suite软件包,识别华支睾吸虫组织蛋白酶D样天冬氨酸蛋白酶基因,并预测其编码蛋白质的各种结构特征与功能特征,并根据该基因构建种系分子进化树。结果BLASTx分析该基因为全长基因,该基因全长1,459bp,编码425个氨基酸,具有两个天冬氨酸蛋白酶的催化位点。SignalP分析该基因编码的蛋白质含有信号肽序列,切割位点在第17和第18个氨基酸之间,分子进化树提示其与日本血吸虫组织蛋白酶D样天冬氨酸蛋白酶亲缘关系最近。结论组织蛋白酶D属于天冬氨酸蛋白酶家族,为分泌性蛋白,与日本血吸虫同源基因一致性最高,为后续实验筛选华支睾吸虫病的诊断抗原及药物靶标提供了必要的理论依据。     

应用生物信息学方法筛选华支睾吸虫功能基因-Cdc42样蛋白

目的通过建立华支睾吸虫成虫cDNA文库,筛选其功能基因,以研制华支睾吸虫的药物靶标。方法应用SMART方法构建华支睾吸虫成虫cDNA文库,进行大量EST测序,然后应用生物信息学方法分析EST序列。结果从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选出Cdc42样蛋白基因。结论应用生物信息学方法从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选出Cdc42样蛋白基因。     

应用生物信息学方法筛选华支睾吸虫功能基因-Cde42样蛋白

目的 通过建立华支睾吸虫成虫cDNA文库，筛选其功能基因，以研制华支睾吸虫的药物靶标。方法 应用SMART方法构建华支睾吸虫成虫cDNA文库，进行大量EST测序，然后应用生物信息学方法分析EST序列。结果 从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选出Cdc42样蛋白基因。结论 应用生物信息学方法从华支睾吸虫成虫cDNA文库中筛选出Cde42样蛋白基因。     

华支睾吸虫成虫CsRPEF基因的生物信息学分析

目的筛选华支睾吸虫的功能基因并进行相应的生物信息学分析。方法使用PCGENE软件、Antheprot-5软件、ExPASy在线分析工具、NCBI上的Blastx程序进行华支睾吸虫RNA聚合酶Ⅱ延长因子(CsRPEF)基因的生物信息学分析。结果获得了CsRPEF基因的序列特征,推测到了CsRPEF的同源蛋白并预测出CsRPEF编码蛋白的分子量、等电点、柔曲性、疏水性、功能性位点等二级结构特征。结论华支睾吸虫成虫CsRPEF基因是一新筛选的功能基因,CsRPEF蛋白是可能参与华支睾吸虫基因转录途径的重要因子。CsRPEF基因的生物信息学分析可为其进一步进行生物学功能的实验研究奠定基础。     

华支睾吸虫Rab2基因的克隆表达及生物学特性分析

目的获得原核表达的华支睾吸虫Rab2蛋白,并探索其生物学特性。方法从华支睾吸虫cDNA文库获得CsRab2的全长cDNA,NCBI搜索与之相似度高的基因序列,预测其所含结构域和功能;应用Vector NTI程序对来自于Gen Bank中与之有较高相似度的基因序列进行分析,构建基因进化树;Swiss-model预测其三维立体结构,原核表达重组融合蛋白CsRab2,采用Western blot鉴定重组蛋白CsRab2,采用q RT-PCR测定CsRab2基因在不同发育阶段的表达水平。结果 CsRab2全长基因的ORF包含588个碱基,编码195个氨基酸。Prot Param预测该编码蛋白的理论分子量和等电点分别是22.29×103 Mr和5.87。不含有信号肽,也未发现线粒体等亚细胞定位序列,三维预测结果显示,Rab2同Rab家族的其他蛋白类似:由保守的G结构域和长度、序列上高度可变的N端和C端形成。将纯化后的蛋白进行SDS-PAGE电泳,考马斯亮蓝染色观察该目的蛋白分子量约28×103 Mr。经过亲和层析方法纯化获得的rCsRab2,可被His tag小鼠单克隆抗体识别。CsRab2在华支睾吸虫各生活史阶段均有表达,且在囊蚴和尾蚴阶段表达较高。结论 CsRab2属于保守蛋白,其生物信息学分析符合Rab家族蛋白的共有特性,在囊蚴和尾蚴阶段表达较高,但CsRab2在细胞内确切的定位信息和功能仍有待进一步研究。     

一种华支睾吸虫亲肌素样基因的克隆、表达与免疫学功能初步研究

目的对新发现的华支睾吸虫亲肌素样蛋白(CsMLP)进行克隆、原核表达,初步了解其重组产物的免疫学功能。方法应用生物信息学分析软件,分析CsMLP的序列特点和基本理化特征;将CsMLP基因克隆到原核表达质粒pET-28a(+)中,诱导表达并用镍离子金属螯合剂亲和层析柱进行纯化,用纯化的CsMLP蛋白免疫SD大鼠获得抗血清;用Westernblot进行免疫反应性及免疫原性分析;应用免疫荧光方法观察CsMLP在华支睾吸虫成虫的定位。结果该cDNA序列全长为900bp,编码190个氨基酸,具有Calponin功能域;PCR、双酶切及DNA测序结果均表明pET-28a(+)-CsMLP重组质粒构建成功;SDS-PAGE结果表明目的基因在大肠杆菌BL21/DE3中获得高效表达,分子量为21300Mr;经亲和层析获得了高纯度蛋白;重组蛋白可被其免疫的SD大鼠血清、感染了华支睾吸虫的SD大鼠血清识别;CsMLP主要定位于虫体富含肌肉组织的口、腹吸盘、咽部,在表膜、肠壁也有分布。结论 CsMLP可在原核表达系统中呈现高效的可溶性表达,具有免疫原性,其主要分布在华支睾吸虫肌肉丰富的组织。     

日本血吸虫小蛋白型多药物/代谢物排出蛋白样基因(SMR-like)的发掘和生物信息学分析

目的日本血吸虫可能的多药物抗性基因的发掘和所编码的蛋白的结构、功能以及应用前景分析。方法利用美国国家生物技术信息中心（NCBI,http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）的在线分析工具BLASTx和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统（ExPaSy,http：//ca.expasy.org/）和CBS Prediction Servers提供的蛋白序列在线分析工具,结合Vector NTI suite生物信息学分析软件,以华支睾吸虫小蛋白多药物抗性基因（smr）为“饵”,从GenBank日本血吸虫基因数据库中发掘出其同源基因,预测蛋白的结构和功能特征,并分析其应用前景。结果从GenBank中找到了一个功能未知的日本血吸虫同源基因AY813157,氨基酸序列与华支睾吸虫smr蛋白的一致性达67%,相似性达80%;该基因含有一个完整的编码区,编码189个氨基酸;预测氨基酸序列具有主要协助因子超家族的结构特征,含有5段跨膜区,其中3段跨膜区中含有保守的精氨酸和组氨酸残基,有多个磷酸化位点和T、B细胞表位。拓扑学分析表明N端在胞内,C端在胞外,线性B细胞表位均位于胞外区。结论日本血吸虫AY813157基因可能编码一个小蛋白型多药物/代谢物排出蛋白,与阴离子型药物（如吡喹酮）的抗药性或有毒性的阴离子代谢物的排出有关;该蛋白可能定位于皮层的表膜,是一个日本血吸虫免疫诊断和疫苗的候选靶分子,在研究日本血吸虫的耐药机制及免疫诊断和疫苗方面较好的应用前景。     

亚洲带绦虫烯醇酶基因及其蛋白质的结构与功能

【目的】分析和预测亚洲带绦虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和特性,用于指导其生物学功能的实验研究。【方法】利用美国国家生物技术信息中心和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析的各种工具,结合其他生物信息学分析软件包,如Pcgene和Vector NTIsuite,从亚洲带绦虫全长cDNA质粒文库中识别烯醇酶基因及其编码区,分析、预测该基因编码的蛋白质的理化特性、翻译后的修饰位点、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维空间构象等。【结果】该基因全长1737bp,编码区为第205～1503bp,编码433个氨基酸,为全长基因。GenBank中与棘口吸虫烯醇酶氨基酸序列同源性最高,达78%。相对分子量理论预测值为46653.5 Ku。没有质体、线粒体定位序列。预测编码蛋白有1个跨膜区,3个亲水性部位。与吸虫属的烯醇酶进化关系最近。【结论】应用生物信息方法从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了亚洲带绦虫烯醇酶cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面信息。     

亚洲带绦虫烯醇酶基因及其蛋白质的结构与功能

 【目的】 分析和预测亚洲带绦虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和特性,用于指导其生物学功能的实验研究?【方法】 利用美国国家生物技术信息中心和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析的各种工具,结合其他生物信息学分析软件包,如Pcgene和Vector NTI suite, 从亚洲带绦虫全长cDNA质粒文库中识别烯醇酶基因及其编码区,分析?预测该基因编码的蛋白质的理化特性?翻译后的修饰位点?功能域?亚细胞定位?拓扑结构?二级结构?三维空间构象等?【结果】 该基因全长1737 bp,编码区为第205～1503 bp,编码433个氨基酸,为全长基因?GenBank中与棘口吸虫烯醇酶氨基酸序列同源性最高,达78%?相对分子量理论预测值为46653.5 Ku?没有质体?线粒体定位序列?预测编码蛋白有1个跨膜区,3个亲水性部位?与吸虫属的烯醇酶进化关系最近? 【结论】 应用生物信息方法从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了亚洲带绦虫烯醇酶cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面信息?     

华支睾吸虫SPE16.9基因克隆和序列分析

目的 通过筛选cDNA文库识别华支睾吸虫新基因,为进一步研究其功能及其应用奠定基础。方法 对华支睾吸虫cDNA文库进行筛选,通过Blastn程序进行序列比对,识别华支睾吸虫新基因,并应用软件程序对其进行分析。结果 筛选到一个475bp的核酸序列,编码153aa,理论分子量为16．9kDa,理论等电点（pI）为6．19,疏水氨基酸（AILFWV）占36％,带电荷氨基酸（RKHYCDE）占30％,极性氨基酸（NCQSTY）占28％．酸性氨基酸（DE）和碱性氨基酸（KR）各占9％。经BLAST分析,该蛋白属于ML域（MD-2-related lipid-reeognition）家族．是一个新的分泌蛋白基因。结论 发现华支睾吸虫分泌蛋白基因,可能有作为诊断候选抗原的价值。     

华支睾吸虫Rab家族蛋白结构及演化的生物信息学分析

目的鉴定华支睾吸虫基因组中Rab家族基因并进行分类。方法使用MEGA5中的Muscle模块对秀丽线虫Rab进行多序列比对,以该比对结果作为查询,对华支睾吸虫蛋白数据库进行PSI-Blast搜索,使用Clustal W模块获得华支睾吸虫Rab蛋白家族序列,并根据比对结果定义Rab功能域(Rab F1~Rab F5)。使用MEGA5软件的邻接法建立华支睾吸虫Rab GTPases之间的系统进化树。再使用邻接法构建多物种Rab同源蛋白序列系统进化关系树。结果用PSI-Blast搜索华支睾吸虫基因组数据库,获得54个同源基因。这54个可能的Rab家族蛋白中有21个蛋白与参考序列的同源性超过50%。这些蛋白的编码基因由多个内含子和外显子组成,且序列长短不一,读码方向也不同。不同的Rab蛋白聚类形成多个Rab蛋白亚型,与Rab家族具有多种Rab蛋白种类相一致。结论华支睾吸虫Rab蛋白家族进化具有保守性,蛋白的分化与物种的分化相一致。     

刚地弓形虫SAG3基因体外扩增及生物信息学分析

目的获取刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)RH株表面抗原SAG3目的基因片段,对其结构和功能进行生物信息学分析,预测其编码蛋白作为候选抗原基因的可行性。方法提取弓形虫的基因组DNA,自行设计一对寡核苷酸引物,PCR体外扩增SAG3基因,用生物信息学方法对SAG3蛋白的理化性质、结构和功能进行预测。结果扩增出的基因片段约1174bp,测序后鉴定其为弓形虫RH株SAG3基因片段。预测SAG3蛋白相对分子质量约为41785.2,能形成两个功能结构域,氨基酸序列的前38(或39)位为信号肽序列。通过多种预测方法分析SAG3氨基酸序列抗原表位可能位于第10、50、80、95、160、180、220、250、300、330和360位点内或附近。结论成功获得SAG3基因,为深入研究该基因结构奠定了基础。     

生物信息学分析牛带绦虫烯醇酶基因及其蛋白的结构和特性

目的 分析和预测牛带绦虫成虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和功能,用于指导其生物学功能的实验研究。方法 利用生物信息学网站的各种在线分析工具,并结合其它大型生物信息学分析软件包,如Vector NTI suite,分析从牛带绦虫全长cDNA质粒文库中识别的烯醇酶基因的结构和编码区序列,并分析、预测编码的蛋白质的理化特性、抗原表位、翻译后的修饰、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维空间构象等。结果 该基因全长1 641 bp,编码区为133～1 096 bp,编码320个氨基酸,相对分子量理论预测值为34866.8 Mr。具有一从内到外的跨膜区,无各种亚细胞定位序列,具有多个潜在的磷酸化位点,蛋白的理化性质稳定。有13个主要的B细胞抗原表位。结论 通过生物信息学分析从牛带绦虫成虫cDNA质粒文库中发现烯醇酶基因,并预测得到其结构与功能方面的信息。     

猪带绦虫乳酸脱氢酶A和B的生物信息学比较分析

目的 预测及比较分析猪带绦虫乳酸脱氢酶A(Taenia solium lactate dehydrogenase A,TsLDH-A)和乳酸脱氢酶B(Taenia solium lactate dehydrogenase B,TsLDH-B),用于指导其生物学功能的研究.方法 利用生物信息网站如美国国家生物技术信息中心(NCBI,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统(ExPASY,http://ca.expasy.org/)中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析的各种工具,结合其它生物信息学分析软件包,从猪带绦虫成虫全长cDNA质粒文库中识别LDH-A和LDH-B的全长编码基因并对其结构与功能进行生物信息学预测分析.结果 两序列都是包含完整开放阅读框的全长基因,推导出的氨基酸序列与其它物种LDH-A或LDH-B同源基因的氨基酸序列的一致性均大于50%.两者编码的蛋白在编码的氨基酸数目(331)、蛋白的理化性质、L-乳酸脱氢酶结构域、构成LDH酶催化中心的关键氨基酸、包含LDH活性位点的线性表位、无亚细胞定位等方面是一致的,但两者在翻译后的修饰位点、3个跨膜区和其他线性表位方面既相似也有区别.结论 应用生物信息方法从猪带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了TsLDH-A和TsLDH-B的cDNA全长序列,并预测和比较了两者结构与功能方面的信息,为进一步研究所编码蛋白的功能奠定了基础.     

耐辐射奇球菌DR_2418的功能分析及其相互作用蛋白预测

利用生物信息学分析耐辐射奇球菌DR_2418(drRRA)的染色体定位、蛋白序列、结构域及功能,以及编码蛋白的相互作用蛋白。结果显示,DR_2418基因全长为1122bp,编码373个氨基酸,其编码蛋白的理论分子量为40.691kDa,结构预测显示drRRA蛋白具有DNA结合反应调节功能。并string软件预测其相互作用蛋白有15个,均属于组氨酸激酶和反应调节器。     

结核分枝杆菌SepF蛋白的生物信息学分析

目的：采用生物信息学方法分析结核分枝杆菌的Rv2147c基因及其编码的SepF蛋白结构和功能。方法：自NCBI网站获取Rv2147c基因及SepF蛋白的基本信息;使用Protparam和ProtScale预测SepF蛋白的理化性质和亲疏水性;使用SignaIP6.0 Server、DEEP TMHMM和NetPhos3.1软件预测SepF蛋白的信号肽、跨膜结构及磷酸化位点;使用SOPMA预测SepF蛋白的二级结构,通过SWISS MODEL软件构建该蛋白的三级结构模型;分别使用IEDB和SYFPEITHI预测SepF蛋白的B和T细胞表位;通过STRING数据库预测SepF的相互作用蛋白。结果：Rv2147c基因全长657bp,编码的SepF蛋白氨基酸数为218,分子式为C₁₀₉₅H₁₆₆₈N₃₂₀O₃₃₇S₁₀。SepF蛋白含有磷酸化位点和抗原表位。结论：生物信息学方法分析SepF蛋白含有一个保守的结构域,其结构域与结核分枝杆菌耐药性的产生密切相关,为抗结核药物靶点的选择提供了...