华支睾吸虫组织蛋白酶Cathepsin L1样基因全长序列的克隆和生物信息学分析

目的预测华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中cs002d09号EST序列的结构和功能特征及编码蛋白的应用前景。方法利用NCBI和ExPaSy等生物信息学网站在线分析工具和Vector NTIsuite及PcGene等软件包，分析华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中cs002d09号EST序列及其编码蛋白的理化性质、结构与功能特征。结果BLASTx分析该ESF序列是组织蛋白酶Cathepsin L1的同源基因，全序列长为1458bp，包含完整的编码区80～1191，编码371个氨基酸，前18个氨基酸是分泌信号肽，蛋白的理化性质较稳定。该蛋白有2个空间构象相对独立功能域：N端的抑制功能域和C端的活性功能域，抑制功能域含有3个线性B细胞抗原表位，同源性较低；C端活性功能域同源性较高，Cys177，His318和Asn338组成催化中心，位于底物结合裂缝的底部。结论华支睾吸虫Cathepsin Ll基因与多个物种的Cathepsin L1基因同源，编码蛋白可能是重要的虫体分泌排泄抗原成分，在华支睾吸虫病的免疫诊断和疫苗研究方面有较好的应用前景。     

华支睾吸虫组织蛋白酶Cathepsin L1 样基因全长序列的克隆和生物信息学分析

目的预测华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中cs002d09号EST序列的结构和功能特征及编码蛋白的应用前景。方法利用NCBI和ExPaSy等生物信息学网站在线分析工具和Vector NTIsuite及PcGene等软件包，分析华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中cs002d09号EST序列及其编码蛋白的理化性质、结构与功能特征。结果BLASTx分析该ESF序列是组织蛋白酶Cathepsin L1的同源基因，全序列长为1458bp，包含完整的编码区80～1191，编码371个氨基酸，前18个氨基酸是分泌信号肽，蛋白的理化性质较稳定。该蛋白有2个空间构象相对独立功能域：N端的抑制功能域和C端的活性功能域，抑制功能域含有3个线性B细胞抗原表位，同源性较低；C端活性功能域同源性较高，Cys177，His318和Asn338组成催化中心，位于底物结合裂缝的底部。结论华支睾吸虫Cathepsin Ll基因与多个物种的Cathepsin L1基因同源，编码蛋白可能是重要的虫体分泌排泄抗原成分，在华支睾吸虫病的免疫诊断和疫苗研究方面有较好的应用前景。     

华支睾吸虫Rap2B样基因的生物信息学分析及其克隆、表达

目的从华支睾吸虫cDNA文库中筛选Rap2B样基因并分析其结构和功能,初步进行克隆和表达纯化,为进一步研究其功能奠定基础。方法利用多种生物信息学分析软件,分析华支睾吸虫Rap2B蛋白的拓扑学结构、生物学和免疫学功能特征。设计引物,从华支睾cDNA质粒文库中扩增目的基因cDNA序列,构建原核重组质粒并初步表达纯化。结果华支睾吸虫Rap2B样基因长度为847bp,其全长编码序列为426bp,编码141个氨基酸,理论分子量是15851.1。重组的原核表达质粒pET-28a(+)-Rap2B经PCR、双酶切及DNA测序结果均表明重组质粒构建成功。该基因在大肠杆菌中能高效表达。经His亲和层析柱获得了纯化的重组蛋白,Western blotting证实Rap2B重组蛋白能被感染华支睾吸虫的大鼠血清识别。结论华支睾吸虫Rap2B蛋白经生物信息学预测为ras原癌基因家族成员,可能在华支睾吸虫致癌过程中有一定作用。该基因可在原核表达系统中高效表达,并得到了纯化的重组蛋白,为进一步研究该蛋白的功能以及在致病尤其是可能促发肿瘤的作用方面奠定一定基础。     

华支睾吸虫CsSCCRO基因的克隆表达和蛋白纯化

目的原核表达华支睾吸虫鳞状上皮癌相关肿瘤基因(SCCRO)全长编码区序列,获得纯化的重组蛋白,为进一步功能研究做好准备。方法用生物信息学方法从华支睾吸虫成虫全长cDNA文库中识别出与人鳞状上皮癌相关基因的同源序列及其全长编码区,将其编码区序列克隆到原核表达载体PET-30a(+),测序鉴定重组质粒,在大肠杆菌BL-21/DE3中用IPTG诱导表达,重组产物用His-镍蛋白纯化柱纯化。结果华支睾吸虫鳞状上皮癌相关基因长度为1 218bp,其全长编码序列长度为780bp,编码259个氨基酸,1-22位为分泌信号肽,在羧基端有一个高度保守的区域。该基因在大肠杆菌中得到了高效的可溶性表达,重组蛋白达总蛋白的39%,纯化后的重组蛋白纯度可达98%。结论鳞状上皮癌相关基因的PET-30a(+)原核重组质粒在大肠杆菌BL-21/DE3中可以稳定高效地表达可溶性蛋白。     

华支睾吸虫表膜相关蛋白基因的扩增、序列分析和克隆

目的识别华支睾吸虫新基因,并将所发现的华支睾吸虫表膜相关蛋白(tegumental protein ofClonorchis sinensis,CsTP)的cDNA序列克隆到原核载体中,为进一步的研究奠定基础。方法对华支睾cDNA质粒文库进行随机筛选并测序,用在线生物信息学工具进行序列分析,识别CsTP基因,并对其进行同源性、物理性质及结构分析。设计引物,从华支睾cD-NA质粒文库中扩增目的基因cDNA序列,并构建原核重组质粒,相同引物从华支睾吸虫基因组中扩增出CsTP的DNA序列。结果发现CsTP基因,其cDNA完整阅读框含555个碱基,编码184个氨基酸,理论分子量为20.7kDa;其DNA序列含1393个碱基,含有3个外显子、2个内含子。序列分析表明,CsTP蛋白与其它物种的表皮蛋白或膜相关蛋白有一定的同源性。所构建的重组原核表达质粒PGEX-4T-1-CsTP经PCR、双酶切及测序证实与目的基因相符。结论发现华支睾吸虫表膜相关蛋白基因,成功构建其重组原核表达质粒为进一步研究该基因的功能提供了条件。     

华支睾吸虫19kDa分泌型蛋白(CsSP19)基因的克隆、表达与免疫学功能研究

目的对一个新发现的华支睾吸虫分泌型蛋白的未知基因,进行克隆表达和重组产物的免疫学鉴定,确定其免疫学功能。方法利用生物信息学方法从华支睾吸虫成虫全长cDNA质粒文库中发现一个编码分泌型蛋白的新基因（克隆号Cs004f03）,将去除信号肽序列的编码序列克隆到原核表达质粒pET-28a（＋）中,IPTG诱导表达,产物经亲和层析纯化,并制备大鼠免疫血清,Western-blot方法分析其抗原性和分泌性。结果CsSP19开放阅读框（ORF）有564bp,编码188个氨基酸,理论分子量为21.2kDa,成熟肽的理论分子量为19kDa。该基因的成熟肽编码区在大肠杆菌中可获得高表达,重组蛋白能被华支睾吸虫病人血清所识别,同时,重组蛋白免疫血清也能识别华支睾吸虫分泌排泄抗原中分子量约19kDa的蛋白条带。结论CsSP19蛋白是华支睾吸虫分泌排泄抗原中一个有潜在诊断价值的分泌蛋白。     

华支睾吸虫分泌蛋白基因（CsCrSP）的克隆和生物信息学分析

目的 筛选cDNA文库识别华支睾吸虫新基因，克隆并构建重组表达载体。 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Motifscan，NCBI Conserved Domain Search等程序对其进行结构域及进化树分析。 结果 筛选出华支睾吸虫未知基因Pcs004f03序列，含689 bp；应用Vecter NTI分析，理论相对分子质量（Mr）为21 000，完整的ORF含561 bp，编码187aa。该基因有潜在的糖激化位点、3个N肉豆蔻酰化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、蛋白激酶Ｃ磷酸化位点、cAMP-and cGMP依赖蛋白激酶磷酸化位点。利用软件在线搜索发现在第1～50aa内有一明显的信号肽，初步推断CsCrSP为一种分泌蛋白。结论 CsCrSP基因为华支睾吸虫富含半胱氨酸分泌蛋白基因。     

华支睾吸虫蛋白酶体α2新基因的生物信息学分析与克隆表达

目的发现华支睾吸虫成虫蛋白酶体新基因,应用生物信息学方法预测其结构和功能,表达重组蛋白为进一步确定其功能特征奠定基础。方法通过华支睾吸虫成虫cDNA文库的大规模测序,获取全长cDNA序列,利用生物信息学软件ORFfinder,BLAST,Conserved Domains和ExPASy等识别华支睾吸虫蛋白酶体α2(CsPSMA2)新基因,分析其基因和编码蛋白结构,同源性比对并构建系统发育树。将CsPSMA2基因克隆到pGEX-4T-1原核表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,表达产物经SDS-PAGE鉴定。结果确定了编码CsPSMA2的新基因并成功登录到GenBank(Accession NO.:EU223819)。该基因全长833bp,编码235个氨基酸,第5-232aa之间含有蛋白酶体α2全长结构域,理论分子量为26.0kDa,分子进化分析显示CsPSMA2的蛋白与日本血吸虫亲缘关系最近,重组质粒融合表达了带有GST标签的CsPSMA2蛋白。结论发现了华支睾吸虫蛋白酶体α2新基因,确定了其重要的功能域和结构特征,成功进行了该基因在大肠杆菌中的克隆表达。     

华支睾吸虫成虫全长基因表达文库的构建和基因表达谱的建立

目的 获得尽可能多的华支睾吸虫UNIGENE及全长基因，建立成虫基因表达谱，为华支睾吸虫发育过程中基因表达的规律和功能基因组学研究奠定基础。方法 构建pBlueseript Ⅱ SK全长cDNA质粒文库，先对5’端进行随机EST大量测序，生物信患分析后归并UNIGENE，并对归并的结果进行了3’端的序列测定，根据3’端测序结果，再次进行UNIGENRE归并，对能够拼按上的克隆进行了序列拼接。对预测为完整基因且未测通的序列，进行了引物设计，walking反应测序，将得到的UNIGENE用点样法制备基因芯片。结果 获得5’端有效EST序列4066个，测序结果UNIGENE分析，归并获得1775个UNIGENE，5’端预测的全长基因为377个。共获得测通的cDNA序列277个，其中全长基因198个。目前制备的华支睾成虫基因表达谱芯片含有1775个基因。结论 所构建的华支睾吸虫成虫全长cDNA文库质量较好，采用的技术路线获取全长基因建立基因表达谱的效率较高。     

华支睾吸虫CsSP16.4基因的克隆、序列分析和功能预测

目的通过筛选cDNA文库识别华支睾吸虫新基因;克隆并构建重组表达载体,为进一步研究其功能及其应用价值奠定基础。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Motifscan,NCBIConservedDomainSearch等程序对其进行结构域分析及进化树分析。结果筛选得到的序列长725bp,应用VecterNTI分析,理论分子量为16.4kDa,理论等电点(pI)为6.44,疏水氨基酸(AILFWV)占36%,带电荷氨基酸(RKHY-CDE)占29%,极性氨基酸(NCQSTY)占28.8%,酸性氨基酸(DE)占8.65%和碱性氨基酸(KR)占9.21%。应用NCBI站点的ORFFinding分析发现其含4个可能的ORF,其中最长的ORF,从第42到第494bp,起始密码为ATG、终止密码为TAG,完整阅读框含450bp,编码150aa。发现该基因有潜在的2个糖激化位点、3个N肉豆蔻酰化位点和1个蛋白激酶C磷酸化位点。结论确定该基因为华支睾吸虫分泌蛋白基因,为作为诊断候选抗原提供了依据。     

华支睾吸虫多药物/代谢产物外排蛋白样基因的识别和生物信息学分析

目的预测华支睾吸虫假想的多药物/代谢产物外排蛋白的结构及功能及其应用前景。方法利用多种生物信息学分析软件,从华支睾吸虫全长cDNA质粒文库中识别出多药物/代谢产物外排蛋白样基因,分析蛋白的拓扑学结构、生物学和免疫学功能特征,根据结构与功能预测其应用前景。结果该基因编码189个氨基酸;含有5段跨膜区,N端在胞内,C端在胞外,具有主要协助因子超家族的结构特征。与日本血吸虫同源蛋白(一致性为67%,相似性为80%)相比,该蛋白的4段跨膜区中含有保守的精氨酸和组氨酸残基。该蛋白含有多个磷酸化位点和T、B细胞表位,且线性B细胞表位均位于胞外区。结论所克隆的华支睾吸虫基因可能编码一个小蛋白型阴离子多药物/代谢物外排蛋白;该蛋白可能定位于华支睾吸虫皮层表膜,是一个潜在的诊断和疫苗候选抗原和药物靶标分子。     

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。     

华支睾吸虫蛋白酶体β2新基因的识别与克隆表达

目的识别华支睾吸虫蛋白酶体β2亚单位新基因(CsPSMB2),表达其重组蛋白,为进一步研究CsPSMB2的功能奠定基础。方法通过大规模cDNA文库随机测序,发现CsPSMB2新基因。并将其定向插入到pGEX-4T-1载体中。构建成功的载体在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,表达产物经SDS-PAGE鉴定。结果发现了编码PSMB2基因的一个新成员CsPSMB2,CsPSMB2全长708个核苷酸,编码一个201个氨基酸残基的蛋白,理论分子量为22.5kD,预测的蛋白与人的PSMB2蛋白同源性为58%并且含有一个蛋白酶体结构域,成功登录GeneBank,登录号为AY849972。构建成功重组质粒pGEX-4T-1-CsPSMB2,经IPTG诱导后表达出PSMB2的GST融合蛋白。结论发现华支睾吸虫新基因CsPSMB2,成功构建了pGEX-4T-1-CsPSMB2重组表达载体并表达出了CsPSMB2的GST融合蛋白。为进一步研究CsPSMB2在华支睾吸虫中的功能和可能的应用研究奠定基础。     

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。     

弓形虫p35蛋白的基因克隆及其分子特征

目的 探讨p35蛋白作为一个鉴别急性感染的诊断抗原和疫苗候选的应用价值。方法 从弓形虫RH株分离总的RNA,应用弓形虫EST基因库合成扩增p35基因片段引物,结合5'和3'末端cDNA快速扩增法进行p35基因5'和3'末端cDNA的扩增,TA克隆RT－PCR产物及DNA顺序分析;用蛋白质分析软件解析p35基因编码的氨基酸的亲水性和可能存在的T、B细胞的表位。结果 p35基因含有1537个碱基,编码378个氨基酸,其氨基酸的亲水性区域分布在氨基酸的201到225和301到340号,且含有多个T、B细胞的表位。结论 p35蛋白的C端区有高的亲水性,并含有T、B细胞的表位,显示了p35蛋白应用于诊断和疫苗开发的可行性。     

亚洲牛带绦虫Spef1-Like基因及其蛋白结构特征的生物信息学分析

目的分析和预测亚洲牛带绦虫的Spef1-Like基因及其编码的蛋白质的结构和功能。方法利用生物信息学网站如美国国家生物技术中心(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(Ex-PASY,http://ca.expasy.org/)所提供的有关基因和蛋白序列和结构功能分析工具,以及专业的生物信息学软件包如pc-gene,VectorNTIsuite,从亚洲牛带绦虫成虫cDNA文库当中识别该基因及编码区,分析和预测该基因编码的蛋白质的理化性质,一级结构中的修饰位点及模序,亚细胞定位特征,二级结构特征以及蛋白三维空间构象,蛋白亲水性及潜在抗原表位。结果该基因全长1099bp,编码区为117-929bp,编码271个氨基酸,与GenBank当中的其他序列比对,预测该基因为全长基因。编码的蛋白质理化性质比较稳定,含有多个能被其他酶修饰的位点,无跨膜区,预测其主要含有三个亲水性较强的抗原表位,空间结构上相距较近。结论生物信息方法可从亚洲牛带绦虫成虫cDNA文库中筛选出Spef1-like基因并进行分析。     

华支睾吸虫Rho GTPase样基因的识别、克隆表达与免疫鉴定

目的 对新发现的华支睾吸虫（Clonorchis sinensis）的Rho GTPase样基因进行克隆、表达和免疫学鉴定。方法 将用生物信息学方法识别的华支睾吸虫cDNA质粒文库中的Rho GTPase样基因的完整编码序列（CDS）克隆到原核表达质粒pET-30a（＋）中，在大肠埃希菌BL21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）和蛋白印迹（Western blotting）进行分析，并用镍离子金属螯合亲和层析柱进行纯化。结果 华支睾吸虫的Rho GTPase样基因的完整阅读框含576个碱基，编码192个氨基酸，理论分子量为21．7kDa。PCR、双酶切及DNA测序的结果均表明重组质粒pET-30a（＋）-Rho GTPase构建成功。SDS-PAGE结果表明Rho GTPase基因在大肠埃希菌BL21中获得了高效表达，重组蛋白可被感染华支睾吸虫的猫血清识别，表明其具有免疫反应性。亲和层析获得了高纯度的蛋白。结论 华支睾吸虫的Rho GTPase样基因可在原核系统中获得有免疫学活性的高效表达，为进一步研究该蛋白的功能奠定了基础。