欧猥迭宫绦虫谷胱甘肽转移酶1基因序列与功能的生物信息学分析

目的:预测欧猥迭宫绦虫成虫谷胱甘肽转移酶1(Glutathione S-Transferase1,GST1)基因及其编码蛋白的结构和功能。方法:应用生物信息学方法对从欧猥迭宫绦虫成虫cDNA文库中所获基因的氨基酸组成、基本性质进行分析,同时构建其编码蛋白的系统进化树并对其抗原表位进行预测及定位;建立其编码蛋白的三级空间结构模型。结果:GST1基因编码221个氨基酸,理论分子量为25767.39Da,理论等电点为5.98,理论分子式为C1188H1786N304O330S5,具有2个完整的保守功能域;在细胞内可能发挥基因表达调控及信号转导功能,与猪带绦虫的同源一致性达53%。在进化的过程中与绦虫类亲缘较近,而与脊椎类亲缘较远。预测最有可能的3个潜在抗原表位分别位于35-46aa、87-94aa、215-221aa之间。结论:GST1基因编码的蛋白为胞质型蛋白,可能是理想的药物作用靶点及新型免疫诊断的分子靶标,为对进一步研究奠定理论基础。     

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。     

曼氏迭宫绦虫线粒体载体蛋白结构和功能的生物信息学分析

目的应用生物信息学技术预测曼氏迭宫绦虫线粒体载体蛋白超家族的结构和功能,为进一步研究曼氏迭宫绦虫的蛋白质提供理论依据。方法将测得的曼氏迭宫绦虫成虫EST序列用ORF finder获取开放读码框,Blast进行分析其结构域。应用分析工具Protparam、InterProScan、protscale、SignalP-3.0、PSORTⅡ、BepiPred、TMHMM、VectorNTI Suite 9软件包、Phyre2分别进行该蛋白质的基本性质、结构域、疏水性、信号肽、亚细胞定位、抗原表位、跨膜区及空间结构的预测及分析。结果 Blast预测该蛋白质为线粒体载体蛋白超家族,保守功能域为线粒体二羧酸载体,含294个氨基酸残基,理论分子量为32132.2Da。与曼氏血吸虫进化地位最接近;有1个信号肽位点和6个潜在的抗原表位。结论曼氏迭宫绦虫线粒体二羧酸载体能够介导苹果酸、琥珀酸等二羧酸的转运,使其跨越线粒体膜参与三羧酸循环,为虫体自身提供能量,可能是潜在的疫苗候选分子及药物作用靶点。     

生物信息学分析亚洲牛带绦虫WD40基因及其蛋白质的结构与功能

目的 分析和预测亚洲牛带绦虫WD40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(NCBI,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)、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IEDB Analysis Recource提供的各种生物信息学在线分析程序.结合其它生物信息学分析软件包如Pcgene和Vector NTI suite,从亚洲牛带绦虫全长cDNA质粒文库中识别WD40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1 208 bp,编码区为81～1 056 bp,编码402个氨基酸,为全长基因;无跨膜区,具有多个磷酸化位点,蛋白的理化性质稳定,理论分子量为35 942.4;没有质体、线粒体定位序列;预测该蛋白表面有三个亲水性强的线性表位和三个B细胞抗原表位.结论 应用生物信息方法从亚洲牛带绦虫成虫cDNA文库中识别出了亚洲牛带绦虫WD40基因,并对其所编码的蛋白质的结构与功能进行了预测.     

生物信息学法分析猪带绦虫苹果酸脱氢酶结构与功能

目的:分析和预测猪带绦虫苹果酸脱氢酶的结构和特性,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工具,结合Pcgene和Vector NTI suite生物信息学分析软件包,从猪带绦虫全长cDNA质粒文库中识别苹果酸脱氢酶基因及其编码区,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:该基因编码332个氨基酸,为全长基因。Gen-Bank中与细粒棘球绦虫苹果酸脱氢酶序列同源性最高,理论分子量为36 459.2 Da。预测编码蛋白无跨膜区,无二硫键,稳定性较好。与吸虫属的苹果酸脱氢酶进化关系最近。结论:应用生物信息方法从猪带绦虫成虫cD-NA文库中筛选出了猪带绦虫核糖体cDNA全长序列并预测得到其结构与功能方面信息。     

家蝇黏蛋白mucin-46基因的序列分析

目的：分析和预测家蝇黏蛋白mucin-46基因及其编码蛋白的结构和特性.方法：利用EST测序技术从家蝇幼虫cDNA文库中获得家蝇黏蛋白mucin-46基因cDNA序列,采用美国国家生物技术信息中心（NCBI）、瑞士生物信息学研究所的蛋白分析专家系统（Expasy）中的相关工具,对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构和亚细胞定位等方面进行预测和分析.结果：家蝇黏蛋白mucin-46基因的cDNA序列具有完整的开放阅读框（ORF）,全长1 383 bp,编码460个氨基酸;其编码的蛋白质理论分子量为46.42 kDa,等电点4.13;无信号肽及跨膜区,属于亲水性蛋白,具有4个几丁质结合功能域,含有4个糖基化位点及多个蛋白磷酸化作用位点;二级结构β折叠（E）和无规则卷曲（L）的比例是14.13∶85.87,没有α螺旋（H）结构类型;主要分布于细胞核.结论：应用生物信息学方法从家蝇cDNA文库中筛选出了家蝇黏蛋白mucin-46基因序列并预测了其结构及功能等生物学信息,为进一步研究家蝇围食膜蛋白的功能奠定了一定的基础.     

Bioinformatics Analysis on the Structure and Function of Malate Dehydrogenase Gene of Taenia solium

目的:分析和预测猪带绦虫苹果酸脱氢酶的结构和特性,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工具,结合Pcgene和Vector NTI suite生物信息学分析软件包,从猪带绦虫全长cDNA质粒文库中识别苹果酸脱氢酶基因及其编码区,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:该基因编码332个氨基酸,为全长基因.GenBank中与细粒棘球绦虫苹果酸脱氢酶序列同源性最高,理论分子量为36459.2 Da.预测编码蛋白无跨膜区,无二硫键,稳定性较好.与吸虫属的苹果酸脱氢酶进化关系最近.结论:应用生物信息方法从猪带绦虫成虫Cd-NA文库中筛选出了猪带绦虫核糖体Cdna全长序列并预测得到其结构与功能方面信息.     

亚洲带绦虫肌动相关蛋白2/3复合体结构与功能的生物信息学分析

目的分析和预测亚洲带绦虫肌动相关蛋白2/3复合体亚单位4(Actin related protein2/3complexsubunit4,Arp2/3)基因及其编码蛋白的结构和特性。方法利用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,如Pcgene和Vector NTIsuite,从亚洲带绦虫全长cDNA质粒文库中识别Arp2/3基因及其编码区,分析、预测该基因编码蛋白质的理化特性、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718bp,编码区为30-530,编码167个氨基酸,为全长基因。GenBank中与日本血吸虫Arp2/3氨基酸序列一致性达78%,相似性达90%。理论分子量为19533.9。没有跨膜区和各种亚细胞序列。预测3个主要的抗原表位为53～58,74～82,138～143均在Arp2/3空间结构的分子表面。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Arp2/3基因。     

曼氏血吸虫己糖激酶(SmHK)蛋白质结构与功能的生物信息学预测

目的 应用生物信息学技术预测曼氏血吸虫己糖激酶(SmHK)的结构和功能,为进一步功能研究提供信息.方法 从GenBank获取SmHK及其他物种HK全长cDNA序列及氨基酸序列,应用NCBI、Expasy等在线生物信息学网站及VectorNTI软件包,对所获氨基酸序列的保守功能域及基序、蛋白质理化参数、亚细胞定位、亲水性、B细胞线性表位、二级结构及拓扑结构、三级结构建模分析及预测.结果 SmHK编码451氨基酸残基,理论分子量为50 446.01 Da,具有完整HK-1及HK-2保守功能域.与结构和功能有关的位点高度保守,与宿主(人、鼠)的同源性为30%,与人等脊椎动物有较近的进化关系;有多个潜在的抗原表位、多个磷酸化位点及1个跨膜结构.三级结构分子建模显示该蛋白两基团间有一裂隙,葡萄糖、ATP结合位点及ATP催化区位于该裂隙中或周围,跨膜区与其两端的碱性氨基酸形成一阴离子通道.结论 SmHK与结构和功能相关的位点高度保守,与宿主有较近的进化关系,推测该蛋白可能通过跨膜区锚定在线粒体外膜上,主要功能位点位于蛋白裂隙中或周围,多个磷酸化位点说明其参与多种细胞功能的调节,在调节能量代谢中起重要作用,是潜在的疫苗候选分子和药物作用靶标.     

猪带绦虫成虫凝溶胶蛋白基因的生物信息学分析

目的：分析猪带绦虫（Taenia solium）成虫凝溶胶蛋白（gelsolin,GEL）基因及编码蛋白的结构和功能。方法：利用生物信息网站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）中生物信息学分析工具,并结合其它分析软件,从获得的猪带绦虫成虫全长cDNA质粒文库的表达序列标签（EST）中识别凝溶胶蛋白基因,分析该基因的结构并预测其编码蛋白质的结构和功能特征。结果：猪带绦虫成虫凝溶胶蛋白基因与细粒棘球绦虫凝溶胶蛋白的一致性为88%,相似性为93%;全长1 514 bp,编码区为167~1 263 bp,编码365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,蛋白在溶液中性质稳定。结论：应用生物信息方法从猪带绦虫成虫cDNA质粒文库中筛选出了猪带绦虫凝溶胶蛋白cDNA全长序列并预测其结构与功能。     

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。     

MAGE-A家族抗原共同B细胞表位预测分析

目的：预测和筛选黑色素瘤抗原A（MAGE-A）家族抗原的共同B细胞表位。方法：以MAGE-A1的全长氨基酸序列为基础,利用生物信息学软件,采用Hopp＆Woods的亲水性方案、Zimmerman极性参数和Jameson-Wolf抗原指数方案和Emini表面可及性方案等,结合MAGE-A1的二级结构与其柔性区域及跨膜区域对MAGE-A1的优势B表位区段进行综合分析,进一步运用抗原指数分析预测MAGE-A1的B细胞表位,并将其与MAGE-A家族中其他成员（MAGE-A2至A12）进行比对,以预测MAGE-A家族抗原的共同B细胞表位。结果：MAGE-A1的全长为309个氨基酸,相对分子质量为46 kDa,为可溶性蛋白。经综合分析,其B细胞优势表位可能存在于氨基酸序列N端的9~14,84~88,118~124,160~165,208~214,233~240区段;经与MAGE-A家族中其他成员的氨基酸序列比对,MAGE-A1的9~14,84~88,118~124及233~240区段,即HCKPEE,EEEGP,RAREPVTK,GEPRKLLT肽段可能为MAGE-A家族抗原共同B细胞优势表位。结论：利用生物信息学预测发现MAGE-A1的优势B细胞表位中,9~14,84~88,118~124及233~240区段可能为MAGE-A家族抗原的共同B细胞表位,可为表位疫苗的研制等提供理论依据。     

申克孢子丝菌翻译控制肿瘤蛋白的结构分析与功能预测

【目的】从cDNA文库中识别申克孢子丝菌翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)的基因并分析预测其结构功能和应用前景.【方法】 利用NCBI和ExPASy网站中的各种基因和蛋白的序列结构信息分析工具,结合DNAstar和VectorNTI suite生物信息学分析软件包,从申克孢子丝菌全长cDNA质粒文库中识别TCTP的基因及其编码区,分析、预测该基因编码的蛋白结构特征和功能.【结果】 TCTP基因全长621 bp,编码区具有207个氨基酸,在GenBank同源序列中,其与蓝菌属真菌(Grosmannia clavigera) TCTP氨基酸序列一致性达到78%,理论预测分子质量为64581.4 ku,无质体和线粒体定位序列,预测结果显示编码蛋白含有1个跨膜区,7个亲水性部位和5个主要B细胞表位?与蓝菌属真菌及球毛壳霉(C.globosum)的TCTP进化关系最近.【结论】 应用生物信息方法筛选出申克孢子丝菌TCTP的cDNA全长序列并预测其结构与功能?潜在抗原表位,为进一步实验研究该蛋白生物学特性提供了依据.     

弓形虫PRU株BSR4基因的体外扩增及生物信息学分析

目的:克隆弓形虫Prugniaud(PRU)株表面抗原BSR4基因,并进行序列测定和生物信息学分析.方法:根据BSR4基因已知序列(ME49株)设计合成一对引物,应用PCR技术从弓形虫PRU株基因组DNA中扩增BSR4基因,克隆入pET28a(+)载体并进行序列测定.用生物信息学方法对BSR4的理化性质、结构和功能进行...     

德国小蠊致敏原Bla g 8的抗原表位预测及其同源建模

目的：通过生物信息学方法预测德国小蠊致敏原蛋白Bla g 8的三维结构和抗原表位,为蟑螂引起人类变态反应性疾病的诊断和治疗提供线索.方法：在美国国立生物信息中心（NCBI）上获取Bla g 8致敏原蛋白序列,通过序列比对（BLAST）得到相似序列,应用MEGA6.0构建同源进化树;联合应用DNAStar多种方法预测其抗原表位,使用Modeller 9.12同源建模后经Gromacs能量优化获取稳定的致敏原蛋白.结果：德国小蠊Bla g 8与美洲大蠊肌球蛋白轻链在进化上具有较近的亲缘关系;Bla g 8为含有2个EF手钙结合蛋白位点的α结构疏水性蛋白,主要抗原表位集中于1～24,27 ～ 50,55 ～ 65,69 ～91,92 ～110,121～132,138 ～ 153,159 ～ 180,191 ～208区域;预测并经能量优化后得到稳定的三维结构.结论：通过预测Bla g 8结构及抗原表位,为筛选低致敏原衍生物提供了分子基础.     

衣原体噬菌体衣壳蛋白 Vp1 及其高保守区二级结构及 B 细胞表位研究

目的：分析衣原体噬菌体Vpl蛋白及其高保守区的二级结构并预测其B细胞表位。方法：以C｜ustalX程序比对各株衣原体噬菌体衣壳蛋白Vpl序列获得高保守区序列。以Vpl氨基酸序列为基础,采用Gamier—Robson法、Chou—Fasman法、Eisenberg法和Karplus—Schulz法分析蛋白二级结构;按Kyte—Doolittle法、Emini法和Jameson—Wolf法预测蛋白的抗原表位。结果：衣原体噬菌体Vpl蛋白的二级结构以β折叠为主,有少量α螺旋;其高保守区含多个抗原位点,预测其N端1—8,103—110,158—164,189—196,322—332,427—434,478—488为优势表位。结论：衣原体噬菌体Vpl蛋白及其高保守区存在复杂的蛋白结构,可形成多个可选表位。