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...     

梅毒螺旋体Tp0751重组蛋白的表达及鉴定

目的表达梅毒螺旋体粘附蛋白Tp 0751,纯化表达产物并对其抗原性进行鉴定。方法通过生物信息学分析,去除Tp 0751信号肽序列,构建原核表达体并在大肠埃希菌（E.coli）R2566中进行诱导表达;Ni-NTA法纯化重组蛋白;蛋白质印迹法（WB）鉴定重组蛋白。结果成功构建了PET-28a（＋）/Tp 0751原核表达载体;经表达、纯化后获得了相对分子量约为26 kD的融合蛋白;经WB分析能与梅毒患者阳性血清发生特异性反应。结论重组表达的Tp 0751重组蛋白具有良好的抗原性,为进一步研究Tp 0751重组蛋白在梅毒致病过程中的作用奠定了基础。     

结核分枝杆菌higA基因的扩增及生物信息学分析

目的 对结核分枝杆菌的higA基因进行扩增,同时利用生物信息学方法分析其编码蛋白的结构和功能.方法 从结核分枝杆菌标准株H37Rv基因组DNA中扩增higA基因,对扩增产物进行测序.利用生物信息学网站和软件分析higA蛋白的理化性质、信号肽、空间结构、抗原表位等.结果 higA基因扩增产物与预期一致,大小为450 bp.higA蛋白共149个氨基酸,理论等电点7.93,脂溶性系数94.30,不稳定系数36.57,预测该蛋白为稳定蛋白.higA蛋白无信号肽,含10个磷酸化位点和多个潜在的抗原表位.结论 成功扩增出结核分枝杆菌higA基因.     

普城沙雷氏菌rpoS基因的生物信息学分析

目的: 通过生物信息学方法对普城沙雷氏菌G3 菌株rpoS基因的序列、理化性质和结构进行解析,为进一步研究生物学功能提供依据。方法： 利用Expasy数据库分析蛋白质的理化性质;TMHMMServerv.2.0、TargetP1.1Server和SignalP 4.1 Server预测跨膜结构和信号肽;分别用NetNGlyc 1.0Server和NetPhos 2.0预测磷酸化、糖基化位点;用SOPMA和SWISS-MODEL分别对蛋白质二级和三级结构进行预测;用MEGA 4 NJ法构建系统进化树。结果： RpoS是一个亲水性蛋白,没有跨膜区域和信号肽,有糖基化位点和高水平的磷酸化位点,α 螺旋和无规则卷曲是其主要二级结构。结论： 生物信息学预测表明RpoS具有较高比例的磷酸化位点和由α 螺旋和无规则卷曲组成的二级结构,这与其整合和响应环境中不同的胁迫信号刺激,诱导一般胁迫反应使细菌在逆境中得以生存的生物学功能相吻合。     

微小隐孢子虫CyPs家族蛋白的生物信息学分析

目的探讨微小隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)Iowa Ⅱ株亲环素(CyPs)家族蛋白与微小隐孢子虫感染、致病、生存及与宿主免疫调控之间的关系。方法利用生物信息学工具,获取微小隐孢子虫Iowa Ⅱ株Cy Ps家族蛋白的序列信息,然后进行结构域预测、重要氨基酸位点的分析、motif搜索、蛋白的理化性质分析、信号肽预测和跨膜区预测,最后对不同物种的CyPs进行多重比对与进化树分析,并结合Blast-P同源比对和文献分析结果进行C.parvum Iowa Ⅱ株CyPs家族蛋白的功能预测。结果搜索到了C.parvum基因组中7个含有cyclophilin superfamily典型结构域的CyPs编码基因,分别是cgd1_870、cgd2_1660、cgd2_4120、cgd5_3350、cgd7_520、cgd8_1560和cgd8_2350。通过功能预测发现,cgd1_870的N端含有信号肽,是一个典型的分泌型肽酰脯氨酸顺反异构酶(PPIase),很有可能是隐孢子虫和宿主相互作用的重要分子基础;cgd2_1660属于Cyclophilin_PPIL3_like亚家族,缺乏环孢菌素A(CsA)结合需要的关键氨基酸残基,无法结合CsA发挥免疫抑制作用;cgd2_4120属于cyclophilin_ABH_like亚家族,且含有CsA_PPIase_1 motif,在隐孢子虫细胞内可以作为CsA的胞内受体发挥着对隐孢子虫的免疫抑制作用;cgd7_520不仅具有CyPs家族的典型功能而且还具有WD40家族蛋白的相关功能,可能在隐孢子虫的生存过程中发挥着重要的作用;cgd8_2350还含有一个RRM结构域,不仅具备亲环素家族典型的PPIase活性,并且能够结合核酸参与基因表达过程的各种RNA加工过程,是一个对基因转录后水平有重要影响的蛋白。结论隐孢子虫基因组中存在7种CyPs的编码基因,其特征与功能均存在异同,其中cgd1_870具有分泌型的信号肽,是一个分泌性蛋白。     

棘球绦虫主要虫卵抗原蛋白分子特性的生物信息学分析

目的 采用生物信息学软件分析棘球绦虫主要虫卵抗原（MEAs）蛋白的分子特性。方法 从NCBI蛋白质数据库中下载棘球绦虫MEAs蛋白的氨基酸序列,采用ProtParam、NetSolP-1.0、SignalP-5.0、TMHMM 2.0、ProtComp 9.0、Structure、NetPhos 3.1、BCPREDS等在线分析程序预测理化性质、在大肠杆菌中的表达特性、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、保守结构域、磷酸化位点及B细胞表位,并通过MEGA 6.06程序对不同物种来源的MEAs蛋白构建进化树。 结果 对11条棘球绦虫MEAs蛋白序列进行分析,序列长度为314~503 aa,等电点为5.73~7.26,分子量为35 843.76~ 54 356.24;在大肠杆菌中表达的可溶性为0.488 0~0.563 2,可用性为0.254 5~0.283 5;均具有典型的α晶体结构域,属于HSP20超家族;均含有丝氨酸磷酸化位点、苏氨酸磷酸化位点和酪氨酸磷酸化位点;均不存在信号肽序列及跨膜结构域,为非分泌、非跨膜蛋白;主要定位于胞质、胞核,在线粒体、胞外和质膜上也有分布;棘球绦虫MEAs蛋白优势B细胞抗原表位的数量为1~3。不同物种来源的MEAs蛋白分为两大枝,其中EmMEAp40_1、EgMEA_4、EgMEAp40_1 与微小膜壳绦虫MEAp40等聚为一枝,其余8条棘球绦虫MEAs蛋白与日本血吸虫MEAs等聚为一枝。结论 通过生物信息学软件筛选了棘球绦虫MEAs蛋白的优势B细胞抗原表位,为进一步研究棘球绦虫MEAs蛋白的生物学功能提供参考。     

家蝇天蚕素-人溶菌酶融合蛋白的生物信息学分析

目的利用生物信息学方法分析家蝇天蚕素-人溶菌酶融合基因推导的氨基酸序列。方法用ProtParam Tool、CDD、ProtScal、sopma等软件对其理化性质、疏水性/亲水性、信号肽、功能结构域及蛋白质二级结构等重要参数进行预测。结果家蝇天蚕素-人溶菌酶由187个氨基酸组成,预测相对分子质量为20 131.7,理论等电点(pI)为9.69,分子式为C862H1375N277O260S11;半衰期预测结果显示其利于基因工程表达。融合蛋白的氨基酸序列含有天蚕素家族和溶菌酶家族二者的保守结构域,二级结构主要由α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲组成。结论分析结果为家蝇天蚕素-人溶菌酶融合基因的原核表达及表达产物的生物学功能研究奠定了基础。     

梅毒螺旋体Tp0993重组蛋白的表达及鉴定

目的表达、鉴定梅毒螺旋体（Tp）重组蛋白Tp0993（rTp0993）,为进一步评价其在梅毒血清学诊断中的意义奠定基础。方法 PCR扩增去除信号肽核苷酸序列的Tp0993基因,构建原核重组体pET-28a/Tp0933并诱导表达蛋白;Ni-NTA法纯化重组蛋白,Western blot检测表达产物的抗原性。结果成功构建了原核重组体pET-28a/Tp0993,经诱导表达了一分子量大约为40 Ku的重组蛋白;Western blot结果显示纯化蛋白能被梅毒患者血清特异性识别。结论 rTp0993有较好的抗原性,为进一步研究其在梅毒血清学诊断中的作用奠定了基础。     

梅毒螺旋体Hsp40蛋白的生物信息学分析及基因克隆

目的分析梅毒螺旋体(Treponema pallidum,Tp)Hsp40蛋白的生物学特性并克隆其基因。方法通过GenBank查到Hsp40蛋白的序列,利用生物信息学软件分析其生物学特性。根据Tp Hsp40基因序列设计特异性引物,利用PCR扩增Hsp40基因,并把该DNA片段连接到pMD19-T载体,转化大肠杆菌后挑取阳性克隆采用PCR和DNA测序进行验证。结果 Tp Hsp40基因能够编码374个氨基酸的蛋白质,其分子量为40.1 k Da,无信号肽,呈亲水性。Swissmodel预测得到Tp Hsp40的三级结构与嗜热杆菌(Thermus thermophilus)Hsp40结构最接近。从Tp基因组中扩增得到1125 bp的Tp Hsp40基因并将其连接到pMD19-T载体。结论本文预测了梅毒螺旋体毒力因子Hsp40蛋白的结构和克隆得到Tp Hsp40基因。     

兔大电导钙敏感性钾离子通道β亚基的克隆及生物信息学分析

目的:克隆新西兰白兔大电导钙敏感性钾离子通道(BKCa)β亚基基因,观察其组织分布,并对其进行生物信息学分析. 方法:采用3'及5'cDNA末端快速扩增(RACE)及RT-PCR技术从兔Oddi括约肌(SO)组织获得BKCa通道β亚基的全长cDNA序列. 并应用生物信息学方法分析该基因的同源性、蛋白结构域及跨膜拓扑结构. 结果:兔BKCa通道β亚基基因cDNA全长为1168 bp,开放读窗长度为576 bp,编码191个氨基酸. 生物信息学分析表明该基因核酸序列及氨基酸序列与人类及其它哺乳动物有很高的同源性;拓扑结构为两次跨膜蛋白,具有4个功能结构域,含有1个磷酸化位点及2个N-糖基化位点. 结论:首次成功地从兔SO组织克隆出BKCa通道β亚基基因,获得新GenBank号DQ821756,为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

欧猥迭宫绦虫膜联蛋白E1基因的生物信息学分析

目的:从欧猥迭宫绦虫成虫cDNA文库中识别出膜联蛋白E1(Annexin E1)基因,并对其进行生物信息学分析和功能预测。方法:从欧猥迭宫绦虫cDNA文库中获取Annexin E1基因的核酸序列,应用NCBI、ExPASy等多种生物信息学在线分析工具结合Vector NTI Advance10、Geneious Pro等软件包,对所获基因及其编码蛋白的基本理化特征、亚细胞定位、保守功能域、抗原表位、二级结构及拓扑结构等进行预测,建立蛋白质三级空间结构模型及构建其分子进化树。结果:Annexin E1编码354个氨基酸残基,理论分子量为40168.0Da,具有4个完整的保守功能域。位于细胞内,无信号肽及跨膜结构,存在6个潜在抗原表位。二级结构主要以α螺旋为主,结构和功能有关的位点高度保守,具有多个磷酸化位点。在进化的过程中与绦虫类亲缘较近,而与脊椎类亲缘较远。结论:Annexin E1编码蛋白及潜在的抗原表位与宿主同源性低,可能作为研发新型免疫诊断方法的理想分子靶标。     

梅毒螺旋体TP17蛋白B细胞表位研究

目的:采用生物信息学方法预测梅毒螺旋体TP17蛋白B细胞表位,并验证TP17表位多肽与梅毒阳性临床血清的反应性。方法:用SOPMA、DNASTAR、SWISS-MODEL及IEDB数据库BepiPred-2.0等软件预测脂蛋白TP17的结构及B细胞表位。采用间接ELISA方法检测10份梅毒螺旋体阳性患者血清样本,与脂蛋白TP17及6段重叠多肽的反应性。结果:TP17蛋白6个线性B细胞表位为Thr27~Glu38、Leu53~Asp62、Thr66~Gln74、Lys75~Pro88、Leu107~Lys119以及Tyr132~Met145,预测的构象表位涉及的氨基酸为:Lys34-Ala35、Ala55、Pro88、Glu99、Pro136~Pro147、Thr154,这些抗原表位分散于TP17蛋白分段表达的6段重叠多肽（Tp17-1 Tp17-6）中的不同区域,ELISA结果显示这6段多肽均与梅毒患者阳性血清样本发生特异反应,OD450值在0.59~1.45之间,S/N＞2.1。结论:鉴定了TP17蛋白6个线性B细胞表位,该表位均与梅毒患者阳性血清发生特异反应。     

结核分枝杆菌rmlA基因的生物信息学分析

目的:分析结核分枝杆菌rmlA基因及其编码的蛋白质结构和特征,获得其生物学信息。方法:从GenBank中获取rmlA基因的核酸序列,应用DNAMAN、Geneious Pro等软件及生物信息学在线分析工具,预测rmlA基因及其编码的蛋白质基本理化特征、亚细胞定位、二级结构、抗原表位等;建立蛋白质三级空间结构模型;进行多序列同源比对并构建分子进化树。结果:rmlA基因编码α-D-葡萄糖-1-磷酸胸苷转移酶。其具有288个氨基酸残基,理论分子量为31 492.0Da。该蛋白无信号肽,位于细胞质,无明显跨膜结构,存在14个潜在抗原表位。二级结构以α螺旋为主,蛋白序列、结构保守,为分枝杆菌所特有。结论:rmlA基因及其编码的蛋白质可作为研发新型免疫诊断方法、结核疫苗、新药的理想侯选分子靶标。     

家兔泛素样小分子修饰因子-2基因克隆与序列分析

目的克隆家兔泛素样小分子修饰因子-2（SUMO-2）基因,并预测其蛋白质结构和功能。方法应用分子克隆技术从家兔肝组织中克隆SUMO．2基因,用DNAMAN、CBS等生物软件及网络分析平台分析克隆所得到的SUMO-2基因序列及其编码的蛋白结构。结果测序结果显示成功克隆家兔SUMO-2基因片段,序列分析显示氨基酸序列与其他物种源性SUMO-2同源性较高。家兔SUMO-2蛋白氨基酸序列相对分子质量为10826．9,等电点为4．70,蛋白主要以无规则卷曲形式存在（56．84％）,可能含有1个N-糖基化位点,2个N．豆蔻酰化位点,1个丝氨酸磷酸化位点,2个苏氨酸磷酸化位点及2个蛋白激酶C磷酸化位点。无信号肽区域。无跨膜区,该蛋白可能为可溶性蛋白。结论成功克隆家兔SUMO-2基因,为进-步研究SUMO-2与肝纤维化的关系及其功能奠定基础。     

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。     

Cloning, sequence analysis and expression in E. coli of the group 3 allergen of Dermatophagoides farinae

Background The dust mites, which are mostly represented by Dermatophagoides spp. （Acari： Pyroglyphidae）, are the major sources of indoor allergens. Identification and characterization of these mite allergen molecules are an important step in the development of new effective diagnostic procedures and possible therapeutic strategies for allergic disorders associated with dust mites. Methods Total RNA was extracted from Dermatophagoides farinae. The gene coding for Der f 3 was amplified by RT-PCR with the primers designed based on previous sequence published in GenBank. The target gene was cloned intermediately into pMD19-T plasmid and finally into plasmid pET28a （＋）, expressed in E. coil BL21 at the aid of the inducer isopropyI-D-thiogalactopyranoside （IPTG）. The physicochemical properties, spatial structure of the allergen were analyzed with bioinformatics software. Results The cDNA coding for group 3 allergen of Dermatophagoides farinae from China was cloned and expressed successfully. Sequencing analysis showed that there were nineteen mismatched nucleotides in five Der f3 cDNA clones in comparison with the reference （GenBank Accession No. AY283291）, which resulted in deduced amino acid sequence incompatibility in eleven residues. Bioinformatics analysis revealed that the Der f 3 pro-protein was an extracellular hydrophobic protein, consisting of 259 amino acids with a 16 amino acid signal peptide. The protein was deduced to have three chymotrypsin active sites （53-68 AA, 108-122 AA and 205-217 AA）, one N-glycosylation site, one cAMP- and cGMP-dependent protein kinase phosphorylation site, four protein kinase C phosphorylation sites, two casein kinase II phosphorylation sites, and five N-myristoylation sites. Conclusions Der f3 is an extracellular hydrophobic protein which possesses multiple activation and phosphorylation sites. Polymorphism may exist in the Der f3 gene but this needs to be further confirmed in the future.     

TLR9 基因及-1237T/C 位点多态性与心血管疾病关联研究

目的：通过生物信息学分析 Toll 样受体 9（ toll-like receptor 9，TLR9） 基因及检测 -1237T/C 位点多态性，探究TLR9 基因与心血管疾病的关联性。方法：利用生物信息学方法对TLR9 进行理化性质、单核苷酸多态性 （single nucleotide polymorphism，SNP）位点、关联基因互作和GO 功能注释等分析。提取189 份血浆标本外周血基因组DNA（包括心血管疾病组68 例，健康对照组121 例），经基因扩增后对扩增产物进行酶切、分 型、测序，并统计分析与心血管疾病的相关性。结果：TLR9为亲水性碱性蛋白质，有4 个核定位信号和多个潜在的线性B 细胞表位，其编码蛋白的二级结构以α螺旋为主。TLR9 作为中心节点蛋白，与MYD88、TBK1 和CD40 等10 个蛋白发生互作，且主要富集在Toll 样受体信号通路和炎症反应等信号通路。TT 和TC 基因型分布频率在健康对照组中分别为71.90% 和28.10%，在疾病组分别为47.06% 和52.94%，两组比较有统计学意义，心血管疾病患者TC 基因型分布频率增高。结论：TLR9 基因及其-1237T/C 多态性与心血管疾病关系紧密。