当归香豆酸-3-羟化酶基因ASC3H的克隆及表达模式与阿魏酸含量相关性分析

目的：对当归中香豆酸-3-羟化酶基因（C3H）全长进行克隆,进行生物信息学与基因表达模式分析,结合当归根不同组织部位阿魏酸的含量,推测ASC3H基因功能。方法：基于前期转录组测序结果,通过实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）克隆全长cDNA序列,运用生物信息学方法分析该序列特征,并利用Real-time PCR和高效液相色谱法（HPLC）分别测定当归不同组织中ASC3H基因表达量及阿魏酸含量。结果：克隆获得当归ASC3H全长基因（登录号MN2550298）,开放阅读框（ORF）长度为1 530 bp,编码509个氨基酸,理论相对分子质量为57.86 kDa,等电点8.36,为不含信号肽的亲水性不稳定蛋白,定位于叶绿体中,有跨膜区,具有多个磷酸化位点,含有细胞色素P450的保守结构域CGYDWPKGYGPIINVW＿P450(383～399 aa);多重氨基酸序列比对分析结果显示ASC3H与其他植物的C3H基因具有较高相似性,并与同科植物大阿米芹的同源性最高;Real-time PCR结果显示ASC3H基因在当归不同组织的表达量不同;HPLC结果表明阿魏酸成分在当归根...     

防治病毒性肺炎中连花清瘟胶囊重要靶点DPP4的生物信息学分析

目的 通过生物信息学的方法对DPP4基因与蛋白进行系统的分析,为DPP4在病毒侵入宿主细胞和连花清瘟胶囊等药物防治等方面的研究打下生物信息学基础。方法 首先分析DPP4蛋白的亲疏水性、信号肽结构、跨膜结构等基本性质,再通过SOPMA、SWISS-MODEL、STRING、MEGA-X等软件分析蛋白质的结构、相互作用关系、进化关系等高级属性进行分析,并通过其性质和属性分析DPP4在病毒侵入和药物治疗原理方面的作用。结果 DPP4是一个亲水性非经典分泌蛋白,具有一个跨膜结构,并在小肠中表达较为丰富,在细胞中主要分布在内质网。DPP4的翻译后修饰位点较多,三级结构呈较为特殊的哑铃形,蛋白主要涉及糖代谢调控、炎性反应以及病毒侵入宿主细胞等生物过程。人类DPP4蛋白与啮齿类动物DPP4蛋白的亲缘性较差。结论 连花清瘟胶囊对DPP4具有明确的靶向作用,并且DPP4蛋白与病毒侵入人体密切相关,因此其对病毒性肺炎的防治效果是可靠且明确的。     

人自噬基因APG5及一个新亚型APG5β的克隆

目的克隆APG5基因并在真核细胞中进行表达,从分子水平研究自噬与凋亡之间的关系。方法应用PCR技术,从人胚脑cDNA文库和B细胞cDNA文库中钓取APG5基因,连接到pEGFP-C1载体,测序确定核苷酸序列并进行生物信息学分析。利用脂质体lipofectin将带有目的基因的载体转入人肝细胞株和Hela细胞株。在共聚焦激光显微镜下观察融合蛋白表达。结果成功地钓取APG5及一个新亚型APG5β基因片段,两者连入pEGFP-C1载体并在Hela细胞株中获得表达。在共聚焦激光显微镜下观察到两者在凋亡细胞中表达。在凋亡诱导刺激下,随着凋亡的提前出现,融合蛋白表达的时间也提前。结论成功克隆APG5/APG5β基因,首次证实并报道一个新亚型APG5β,并在GenBank核酸序列数据库中登录(AF293841)。对两者功能进行了初步研究,为进一步研究自噬与凋亡之间的关系和可变性剪切的调节机制提供了有益的线索。     

当归抽薹开花过程中赤霉素代谢水平及其关键酶基因克隆与表达分析

目的 对当归Angelica sinensis 16个赤霉素（gibberellins,GAs）进行含量测定、GAs代谢酶基因筛选并进行生物信息学分析、关键基因克隆及表达验证,以期为调控当归抽薹开花提供理论依据。方法 利用HPLC-MS/MS对不同材料中GAs含量进行测定与分析,基于当归全长转录组筛选直接参与GAs代谢酶基因,利用在线工具进行生物信息学分析,并对关键酶基因GA2ox6和GA20ox1表达水平进行q RT-PCR检测。结果 在所测定的16个GAs中,8个GAs含量在早薹植株中高于非早薹植株,13个GAs含量随植株发育时期延长逐渐增加。当归全长转录组中含有9个直接参与GAs代谢的酶基因,可分为6个亚家族,共含有6个保守基序,亚细胞定位于细胞质。GA2ox6和GA20ox1基因克隆片段由于插入序列与全长转录组测序片段存在长度差异。GA2ox6基因在抽薹植株、随种苗春化作用和植株发育时期延长呈现低表达,而在冷冻规避春化作用种苗中呈现高表达,GA20ox1基因则相反;GA2ox6和GA20ox1基因在叶和茎中相对于根均呈现高表达。结论 当归含有9个直接参与GAs代谢的酶基因,各成...     

激素性股骨头坏死血管新生相关基因的鉴定及其靶向中药成分筛选验证

目的 基于生物信息学分析筛选激素性股骨头坏死（steroid induced osteonecrosis of femoral head,SONFH）中涉及血管生成相关的基因,进一步探讨其作用机制并筛选靶向中药活性成分。方法 通过Perl语言和R软件处理GEO数据,获得SONFH的关键差异基因,使用David工具进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）分析。然后使用STRING平台和Cytoscape软件分析蛋白互作关系,用MCODE和CytoHubba插件识别重要基因簇模块和核心基因,并进一步验证。使用CTD数据库搜索靶向核心基因的中药活性成分并用autodock vina软件进行分子对接,以及探索核心基因与SONFH的相互作用。利用激素诱导人股骨头骨微血管内皮细胞（bone microvascular endothelial cells,BMECs）,通过CCK-8、细胞划痕实验和Transwell实验观察白藜芦醇对细胞增殖及迁移的影响,通过Western ...     

基于生物信息学探讨SARS-CoV-2介导免疫炎症反应诱发动脉粥样硬化进展的潜在机制与防治中药筛选

目的 应用生物信息学技术,从免疫炎症角度探索严重急性呼吸综合征冠状病毒-2(severe acute respiratory syndrome coronavirus-2,SARS-CoV-2)感染诱导动脉粥样硬化（atherosclerosis,AS）进展的核心靶点及重要通路,进而预测潜在防治中药。方法 从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）中获取新型冠状病毒肺炎患者和动脉粥样硬化患者芯片数据,利用“limmar”包及“Venn”包筛选2种疾病的共同差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,对共同DEGs进行基因本体论（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）分析,注释其功能及重要通路。对2组基因集进行免疫细胞和免疫功能打分,评估免疫细胞浸润水平。利用STRING数据库,构建蛋白-蛋白互作（protein-protein interaction,PPI）网络;通过Cytoscape的CytoH...     

竹节参鲨烯环氧酶基因的克隆及生物信息学分析

目的 克隆竹节参Panax japonicus鲨烯环氧酶基因（squalene epoxidase,PjSE）的全长cDNA序列,进行生物信息学分析和原核表达。方法 设计特异性引物,从竹节参中克隆得到PjSE序列;以PjSE基因序列作为输入数据,利用多序列同源比对等生物信息学分析工具进行序列分析;构建重组原核表达载体pCold-PjSE,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中进行蛋白诱导表达;采用实时荧光定量PCR技术分析该基因在竹节参不同组织中的相对表达量。结果 PjSE基因开放阅读框长度为1884 bp,编码627个氨基酸,PjSE蛋白相对分子质量为68 639.49,初步预测其具有跨膜结构域,可能定位在叶绿体上;聚丙烯凝胶电泳结果显示诱导表达蛋白的相对分子质量大小与预期结果一致;该基因在竹节参叶中表达量最高,须根次之,根中表达量最低。结论 PjSE基因的克隆、生信分析及原核表达研究,不仅有助于丰富竹节参中该类功能蛋白的种类和数量,完善竹节参皂苷类成分的生物合成途径,也为后期开展竹节参皂苷的异源合成提供了可供选择的关键基因元件。     

细粒棘球绦虫原头节抗原Eg-00512的生物信息学分析北大核心CSCD

目的分析细粒棘球绦虫原头节特异性抗原Eg-00512的生物信息学特征。方法通过NCBI数据库获取Eg-00512蛋白的氨基酸序列;使用ProtParam在线软件分析Eg-00512蛋白的理化性质;采用SOMPA在线软件分析蛋白的二级结构;使用IEDB在线软件预测Eg-00512蛋白的亲水性、柔韧性、表面可及性、β-转角;应用SWISS-MODEL在线服务器分析蛋白氨基酸序列并组合模板和Eg-00512蛋白的三级结构;B细胞表位采用在线软件IEDB及BcePred综合预测,T细胞表位采用在线预测软件SYFPEITHI分析确定。结果Eg-00512蛋白由1254个氨基酸组成,理论pI值6.15;归类于稳定蛋白质,属于亲水性蛋白。Eg-00512蛋白的二级结构中α螺旋占51.28%,延伸链占17.22%,β-转角占4.78%,无规卷曲占26.71%。Eg-00512蛋白B细胞表位数量各为8个;有13个CTL和14个Th细胞优势表位。结论生物信息学方法预测细粒棘球绦虫原头节含有多个优势B、T细胞抗原表位,为包虫病的诊断和疫苗的研究奠定了理论基础。     

乙肝病毒核心蛋白序列特征的生物信息学分析北大核心CSCD

目的乙型肝炎病毒C基因编码的核心(HBc)蛋白抗原性强,也与持续性病毒感染有关。采用生物信息学方法分析HBc蛋白的结构和序列特征,有助于HBc蛋白的优化表达和纯化,并为乙肝患者的治疗以及疫苗的研制提供参考。方法乙肝病毒HBc序列的获取来源于NCBI网站GenBank数据库。运用Prot-Param和ProtScale工具在线预测乙肝病毒HBc的理化性质及其亲疏水性;通过在线软件SignalP 4.0Server和TMHMM分别分析该序列的信号肽特征,跨膜区域及磷酸化位点;利用SOPMA和SWISS-MODEL全自动在线软件预测其二级结构和三级结构模型;利用IEDB Analysis Resource,ABCpred和SYFPEITHI HLA-A;02:01预测该蛋白抗原表位,利用Venny2.1.0工具筛选该蛋白最佳表位形成位置等。结果HBc蛋白由212个氨基酸组成,分子式为C_(1086)H_(1710)N_(314)O_(300)S_(12),分子质量单位为24.35017ku,理论等电点为9.49。为不稳定亲水性蛋白质。该蛋白质具有信号肽,没有跨膜区域,具有40个潜在的磷酸化位点。预测其主要二级结构为α螺旋和无规卷曲,含量分别36.32%和41.04%。结合HBc蛋白序列的T、B细胞表面抗原、表面可及性、β转角、线性表位的预测结果,发现HBc蛋白具有T、B细胞抗原表位,并且存在4个潜在的优势抗原决定簇区域,分别为37-38、110、158-164、180-208位氨基酸。结论生物信息学方法预测HBc蛋白存在潜在的抗原表位区域,具有多个磷酸化位点。这有利于疫苗的研发与制备。