亚洲牛带绦虫泛素缀合酶基因及其蛋白质结构与功能的生物信息学分析

目的分析和预测亚洲牛带绦虫泛素缀合酶基因及其编码蛋白的结构与功能特性,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,结合其它生物信息学分析软件包,如VectorNTIsuite,从亚洲牛带绦虫成虫cDNA质粒文库中识别出泛素缀合酶基因及其编码区,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、二级结构等。结果该序列为全长基因,编码区为76bp-537bp,编码154个氨基酸。该序列为泛素缀合酶基因同源序列。其编码蛋白的理论分子量为17397.1,亚细胞定位在细胞核。预测该蛋白无跨膜区。与吸虫属的泛素缀合酶进化关系最近。结论应用生物信息方法从亚洲牛带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了亚洲牛带绦虫泛素缀合酶cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面的信息。     

生物信息学分析亚洲牛带绦虫乳酸脱氢酶基因及其蛋白的结构与特性

目的分析和预测亚洲牛带绦虫(Taeniasaginata asiatica,Ta)乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)基因及其编码蛋白的结构和特性,以指导其生物学功能的实验研究。方法利用生物信息网站如美国国家生物技术信息中心(NC-BI,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/)中有关基因和蛋白序列、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,如DNAman和Vector NTI suite,从亚洲牛带绦虫全长cDNA质粒文库中识别乳酸脱氢酶(TaLDH)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、抗原表位、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,酶的活性中心在拓扑结构和空间构象中的位置分布等。结果该基因全长1285bp,编码区为92bp-1084bp,编码331个氨基酸,其推导氨基酸序列与其它物种乳酸脱氢酶氨基酸序列一致性达50%左右,具有乳酸脱氢酶保守结构域。其编码的蛋白相对分子量理论预测值和等电点分别是35268.9Da和8.03。其编码的蛋白有3个跨膜区、没有其它亚细胞定位序列。α螺旋(H)、β折叠(E)和无规卷曲(L)的比例分别是36.56:22.96:40.48,L-乳酸脱氢酶活化位点,位于189-195aa,TaLDH氨基酸序列中有16个潜在抗原表位,酶催化位点的关键氨基酸在不同物种中保守,在空间结构中3个关键氨基酸相互靠近。结论应用生物信息方法从亚洲牛带绦虫成虫cDNA文库中筛选出了TaLDH的cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面的信息。     

亚洲带绦虫成虫谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆及生物信息学分析

目的分析亚洲带绦虫成虫谷胱甘肽S-转移酶（GST,glutathione S-transferase）基因结构并预测其编码蛋白的结构和功能。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.nl m.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/）中生物信息学分析工具,并结合其它分析软件,从获得亚洲带绦虫成虫全长cDNA质粒文库的表达序列标签（EST,expression sequence tag）中识别GST基因,分析该基因的结构并预测其编码的蛋白质的结构和功能特征。结果该基因与猪带绦虫GST的一致性为94%,相似性为97%;全长810bp,编码区为28-687bp,编码219个氨基酸,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;预测三个主要的抗原表位89aa-94aa,27aa-32aa,119aa-124aa位于空间结构上相距较远的分子表面,前面两个表位属于绦虫共有的线性抗原表位。结论从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出GST基因,预测为胞浆型蛋白,可能具有较好的免疫诊断抗原应用前景。     

亚洲带绦虫成虫钙调神经磷酸酶B基因的克隆和生物信息学分析

目的从亚洲带绦虫（Taenia asiatica）成虫cDNA文库中克隆亚洲带绦虫成虫钙调神经磷酸酶B基因（calci—neurinB），并分析和预测其编码蛋白的结构和功能。方法构建亚洲带绦虫成虫cDNA质粒文库，从文库中识别钙调神经磷酸酶B基因并进行生物信息学分析和登录。结果该基因登录号为ABN14963．1，是全长基因，长度747bp，编码区为56～563，编码169个氨基酸；无跨膜区，蛋白的理化性质稳定；含有4个“EF—hand”Ca^2＋结合区域；与Gen—Bank中日本血吸虫同源基因的一致性达90％，相似性达95％；预测3个主要的抗原表位99～104、20～25、23～28在钙调神经磷酸酶B蛋白空间结构的分子表面。结论应用生物信息学方法从亚洲带绦虫成虫cDNA文库中筛选出一个钙调神经磷酸酶B基因。     

猪带绦虫乳酸脱氢酶基因的序列分析、克隆表达和免疫学分析

目的利用生物信息学方法从猪带绦虫成虫cDNA文库中识别乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDH-A),分析和预测其编码蛋白的结构和功能,并对其进行克隆表达和免疫学特性研究。方法利用NCBI和ExPASy中有关基因、蛋白的序列和结构信息分析工具,结合其它生物信息学分析软件包,从猪带绦虫成虫全长cDNA质粒文库中识别乳酸脱氢酶A(TsLDH-A)的基因及其编码区,分析、预测该基因编码的蛋白的结构与功能;并将TsLDH-A克隆到原核表达质粒pET-28a(+)中,在大肠杆菌BL-21/DE3中诱导表达,表达产物经纯化后用蛋白印迹(Western Blotting)进行免疫学分析。结果该基因全长1 332bp,编码331个氨基酸。其氨基酸序列与其它物种LDH-A氨基酸序列一致性可达54%,具有乳酸脱氢酶保守结构域。其编码的蛋白理论分子量为3 5461.1Da,有3个跨膜区和多个磷酸化位点,蛋白的理化性质较稳定。预测有4个主要的B细胞抗原表位,L-乳酸脱氢酶活化位点之一的His192包含于表位190-199aa中。酶催化位点的3个关键氨基酸在空间结构上相互靠近。PCR、双酶切及DNA测序结果均表明重组质粒pET-28a(+)-TsLDH-A构建成功。SDS-PAGE结果表明目的基因在大肠杆菌BL-21/DE3中获得表达,经亲和层析获得了高纯度蛋白。重组蛋白能被TsLDH-A重组蛋白免疫的SD大鼠血清、感染了猪带绦虫的病人血清及猪血清识别,表明其具有较好的免疫原性和免疫反应性。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的全长序列并预测得到其编码蛋白的结构与功能方面的信息,该基因可在原核表达系统中获得具有免疫学活性的表达。     

刚地弓形虫热休克70基因编码蛋白结构与功能的生物信息学分析

目的分析并预测刚地弓形虫热休克蛋白70(TgHSP70)基因编码蛋白的结构与功能,探讨其作为疫苗候选抗原的可能性。方法从Genbank数据库获取TgHSP70基因序列,采用在线蛋白分析专家系统(http://ca.expasy.org/),结合DNAMAN等生物信息学软件对该序列的编码区进行分析,预测该基因编码蛋白质的理化性质、翻译后修饰位点、功能域、亚细胞定位、二级结构、亲/疏水性、三维空间结构、抗原表位等。结果该基因全长2 382 bp,编码区为143~2 146 bp。编码蛋白性质稳定,理论分子质量单位为72.304 97 ku。TgHSP70有6个跨膜区,为跨膜蛋白;有4个N端糖基化位点,6个蛋白激酶C磷酸化位点,14个酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点,3个酪氨酸激酶磷酸化位点;无信号肽,二级结构以无规卷曲为主;TgHSP70主要存在于弓形虫速殖子胞液和核内,有26个潜在的抗原表位。结论 TgH-SP70基因编码蛋白为可溶性蛋白,有多个抗原表位,具有免疫原性,可作为弓形虫病疫苗候选抗原。     

牛带绦虫亚洲亚种苹果酸脱氢酶基因的生物信息学分析

利用美国国家生物技术信息中心（NCBI）和瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统（ExPASY）中有关基因和蛋白的序列和结构信息分析工具,结合其他生物信息学分析软件包进行分析。牛带绦虫亚洲亚种苹果酸脱氢酶（MDH）基因是全长基因,长度为1212bp,编码区为30～1028bp,编码332个氨基酸,无跨膜区,具有多个磷酸化位点,蛋白理化性质稳定;预测3个主要的抗原表位（aa95～aa100、aa322～aa327和aa117～aa122）在MDH空间结构上相距较远的分子表面,aa117～aa122属于带绦虫共有的线性抗原表位。预测胞桨型苹果酸脱氢酶是一个潜在的诊断抗原。     

FRG4基因全长克隆及生物信息学分析

为了对新的人突触相关蛋白FRG4进行全长克隆及生物信息学分析,从人胎肝文库PCR扩增FRG4基因全长cDNA序列,用生物信息学方法 对FRG4基因进行基因组结构分析、多序列同源性比较、跨膜区段、亲疏水性分析、功能结构域预测等.结果 表明cDNA文库基础上运用热启动PCR获得FRG4全长cDNA序列,生物信息学分析显示FRG4基因与人类的突触相关蛋白有99%同源性;定位在X染色体的短臂2区2带2亚带2次亚带;由9个外显子和8个内含子组成;无跨膜区段;有一结构域BSD;该基因编码蛋白可能为一水溶性蛋白.     

日本血吸虫SjBT基因的获得与生物信息学分析

目的　从日本血吸虫 (Schistosomajaponicum ,Sj)成虫cDNA文库中获得并分析日本血吸虫新基因 ,为防治日本血吸虫病提供药物靶标或候选疫苗。　方法　构建日本血吸虫成虫cDNA文库 ,用序列标签法随机挑取重组阳性克隆进行测序 ,对部分序列进行步移法测序获取其全长cDNA ,并进行生物信息学分析和登录。　结果　获得了 1个日本血吸虫新基因 ,全长 14 3 9bp ,编码 44 3个氨基酸 ,与肝片形吸虫微管蛋白基因具有 79%的同源性。编码蛋白的理论分子质量为 7.2 198ku ,等电点为 9.12 ;抗原表位可能位于cDNA序列 3 73～ 3 96处。　结论　表达序列标签法、步移法测序和生物信息学技术有利于发现日本血吸虫新基因。     

牛带绦虫亚洲亚种乳酸脱氢酶基因的克隆表达及免疫原性分析

目的 对牛带绦虫亚洲亚种成虫乳酸脱氢酶基因（LDH）进行克隆、表达和免疫原性分析。 方法 将牛带绦虫亚洲亚种成虫TaLDH克隆到原核表达质粒pET-30a（+）中,在大肠埃希菌BL-21/DE3中用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达,表达产物通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）进行鉴定,用镍离子金属螯合剂亲和层析柱进行纯化,纯化的重组蛋白pET-30a（+）-TaLDH用蛋白质印迹（Western blotting）分析其免疫原性。 结果 PCR、双酶切及DNA测序结果均显示重组质粒pET-30a（+）-TaLDH构建成功。SDS-PAGE结果表明,目的基因在大肠埃希菌BL-21/DE3中获得高效表达,经亲和层析获得了高纯度蛋白,浓度为0.9 mg/ml。Western blotting分析结果显示,重组蛋白pET-30a（+）-TaLDH能识别感染牛带绦虫亚洲亚种的猪血清和患者血清,在相对分子质量(Mr)35 000处有一清晰条带,表明其具有免疫反应性。 结论 牛带绦虫亚洲亚种成虫乳酸脱氢酶基因可在原核表达系统中获得具有免疫学活性的高效表达。     

亚洲带绦虫60S核糖体蛋白L8基因的克隆表达和免疫学分析

目的原核克隆表达亚洲带绦虫成虫60S核糖体蛋白L8基因（TaRPI。8）,探索其应用前景。方法用RT—PCR方法从亚洲带绦虫成虫cDNA中获取RPI．8基因,克隆到原核表达质粒pET一28a（＋）中,在大肠埃希茵BL21／DE3中用IPTG诱导表达,表达产物通过SDS-PAGE进行鉴定,用镍离子金属螯合剂亲和层析柱进行纯化,纯化的重组蛋白用蛋白印迹进行免疫学分析。结果PCR、双酶切及DNA测序结果均表明pET-28a（＋）一TaRPL8重组质粒构建成功。SDS-PAGE结果表明目的基因在大肠埃希菌BL21／DE3中获得高效表达,亲和层析获得了高纯度蛋白。重组蛋白可被其免疫的SD大鼠血清识别但不能够被正常大鼠血清识别,表明其具有免疫原性。结论亚洲带绦虫成虫TaRPI．8基因可在大肠埃希菌BL21／DE3中获得具有免疫原性的表达,为进一步的功能研究奠定了基础。     

云南保山、普洱带绦虫mtDNA ND1基因序列测定及分析

目的对云南保山、普洱地区带绦虫标本进行鉴定。方法选取带绦虫成虫节片,抽提虫体基因组DNA ,PCR扩增mtDNA ND1基因序列,并测序;结合GenBank中已知的亚洲带绦虫、牛带绦虫、猪带绦虫mtDNA ND1基因序列,经DNA MAN软件处理后构建系统发育树状图与同源树状图。结果带绦虫系统发育树与同源 树状图显示P1、P2、B3、B6、B7、ND与N2的同源性最近。B1、B2、B4、B5、YZ与Y1的同源性最近。ZD与Z3 的同源性最近。结论云南保山存在亚洲带绦虫与牛带绦虫;普洱存在牛带绦虫。mtDNA ND1基因序列可用 于三种带绦虫的分类鉴定。     

分子分类结合形态学方法对云南香格里拉带绦虫种类的鉴定

目的鉴定云南香格里拉带绦虫的种类。方法首先对香格里拉株带绦虫成虫进行形态学鉴定;从成虫节片中抽提DNA,PCR扩增rDNA-ITS1区段,克隆测序;结合GenBank中已知的亚洲带绦虫、牛带绦虫和猪带绦虫rD-NA-ITS1序列,构建系统发育树状图。结果香格里拉带绦虫形态学和牛带绦虫相似,测序结果与GenBank中的亚洲带绦虫序列基本一致,同源性分别为99%和100%;系统发育树显示,香格里拉带绦虫与亚洲带绦虫的遗传距离最近,距牛带绦虫较远,距猪带绦虫则更远。结论经形态学和分子生物学鉴定,云南香格里拉株带绦虫属于亚洲带绦虫。     

亚洲牛带绦虫磷脂酰肌醇转移蛋白α基因的克隆表达和免疫学分析

目的原核克隆表达亚洲牛带绦虫成虫磷脂酰肌醇转移蛋白α基因(Ta PITPα),探索其应用前景。方法将亚洲牛带绦虫成虫PITPα克隆到原核表达质粒pET-28a(+)中,在大肠埃希菌BL-21/DE3中用IPTG诱导表达,表达产物通过十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)进行鉴定,用镍离子金属螯合剂亲和层析柱进行纯化,纯化的重组蛋白用蛋白印迹(Western Blotting)进行免疫学分析。结果PCR、双酶切及DNA测序结果均表明pET-28a(+)-Ta PITPα重组质粒构建成功。SDS-PAGE结果表明目的基因在大肠埃希菌BL-21/DE3中获得高效表达,经亲和层析获得了高纯度蛋白。重组蛋白可被其免疫的SD大鼠血清和感染了亚洲牛带绦虫的猪血清识别,表明其具有免疫活性。结论亚洲牛带绦虫成虫磷脂酰肌醇转移蛋白α基因可在大肠埃希菌BL-21/DE3中获得具有免疫活性的高效表达,为进一步的功能研究奠定了基础。     

云南香格里拉的带绦虫rDNA-ITS1序列测定及分析

目的利用分子生物学技术鉴定产于云南香格里拉带绦虫的种类,以明确当地是否存在亚洲带绦虫。方法从云南香格里拉采集带绦虫标本株成虫节片,抽提DNA,PCR扩增rDNA-ITS1区段,克隆此片段后做序列测定;结合GenBank中已知的亚洲带绦虫、牛带绦虫、猪带绦虫rDNA-ITS1序列,经DNAMAN软件处理后计算遗传距离并构建系统发育树状图。结果香格里拉的带绦虫标本与GenBank中已知的亚洲带绦虫序列同源性为99%;与牛带绦虫同源性98%;与猪带绦虫同源性92%。系统发育树显示:香格里拉标本与亚洲带绦虫标本遗传距离最近,距牛带绦虫标本较远,与猪带绦虫则更远。结论云南香格里拉存在亚洲带绦虫。     

云南保山和普洱地区带绦虫线粒体DNA基因编码核糖体RNA小亚基基因序列分析

目的 利用线粒体DNA基因编码核糖体RNA小亚基(mtDNA-12S rRNA)基因序列分析对采自云南保山、普洱地区的带绦虫标本进行鉴定.方法 选取保山(7条,BS1-BS7)、普洱(2条,PE1～PE2)带绦虫成虫节片,抽提基因组DNA,PCR扩增mtDNA-12S rRNA基因序列,并测序;结合GenBank中已知的猪带绦虫(ZD)、牛带绦虫(ND)、亚洲带绦虫(YZ)mtDNA-12S rRNA基因序列,经DNA MAN软件处理后构建同源树状图与系统发育树状图.结果 带绦虫同源树与系统发育树状图显示,BS1、BS2、BS4、BS5与YZ的同源性最近(99%).BS3、BS6、BS7、PE1、PE2与ND的同源性最近(99%).结论 云南保山存在牛带绦虫与亚洲带绦虫,普洱存在牛带绦虫,mtDNA-12S rRNA基因序列可用于三种带绦虫的分类研究.

Abstract：

Objective To identify Taenia cestodes specimens collected from Baoshan and Puer regions of Yunnan Province by analyzing mitochondrial DNA gene encoding ribosomal RNA small subunit (mtDNA-12S rRNA) gene sequence. Methods The adult Taenia cestode samples were collected from Baoshan and Puer regions of Yunnan Province. The genomic DNA was extracted and mtDNA-12S rRAN gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR), then sequenced.Combined with the known mtDNA-12S rRNA gene sequence of Taenia solium, Taenia saginata,Taenia asiatica in GenBank, homology tree and phylogenetic tree were constructed by DNA MAN software. Results Taenia cestode homology tree and phylogenetic tree showed that gene sequences of BS1, BS2, BS4 and BS5 were most close to YZ with identity of 99% and those of BS3, BS6, BST,PE1 and PE2 were most close to ND with identity of 99%. Conclusions Taenia saginata and Taenia asiatica can be found in Baoshan area, while Taenia saginata can be found in Puer area. The gene sequence of mtDNA-12S rRNA can be used for clarifying the three types of Taenia cestode.     

云南保山和普洱地区带绦虫线粒体DNA基因编码核糖体RNA小亚基基因序列分析

目的 利用线粒体DNA基因编码核糖体RNA小亚基(mtDNA-12S rRNA)基因序列分析对采自云南保山、普洱地区的带绦虫标本进行鉴定.方法 选取保山(7条,BS1-BS7)、普洱(2条,PE1～PE2)带绦虫成虫节片,抽提基因组DNA,PCR扩增mtDNA-12S rRNA基因序列,并测序;结合GenBank中已知的猪带绦虫(ZD)、牛带绦虫(ND)、亚洲带绦虫(YZ)mtDNA-12S rRNA基因序列,经DNA MAN软件处理后构建同源树状图与系统发育树状图.结果 带绦虫同源树与系统发育树状图显示,BS1、BS2、BS4、BS5与YZ的同源性最近(99%).BS3、BS6、BS7、PE1、PE2与ND的同源性最近(99%).结论 云南保山存在牛带绦虫与亚洲带绦虫,普洱存在牛带绦虫,mtDNA-12S rRNA基因序列可用于三种带绦虫的分类研究.     

云南保山和普洱地区带绦虫线粒体DNA基因编码核糖体RNA小亚基基因序列分析

目的 利用线粒体DNA基因编码核糖体RNA小亚基(mtDNA-12S rRNA)基因序列分析对采自云南保山、普洱地区的带绦虫标本进行鉴定.方法 选取保山(7条,BS1-BS7)、普洱(2条,PE1～PE2)带绦虫成虫节片,抽提基因组DNA,PCR扩增mtDNA-12S rRNA基因序列,并测序;结合GenBank中已知的猪带绦虫(ZD)、牛带绦虫(ND)、亚洲带绦虫(YZ)mtDNA-12S rRNA基因序列,经DNA MAN软件处理后构建同源树状图与系统发育树状图.结果 带绦虫同源树与系统发育树状图显示,BS1、BS2、BS4、BS5与YZ的同源性最近(99%).BS3、BS6、BS7、PE1、PE2与ND的同源性最近(99%).结论 云南保山存在牛带绦虫与亚洲带绦虫,普洱存在牛带绦虫,mtDNA-12S rRNA基因序列可用于三种带绦虫的分类研究.