小立碗藓泛素连接酶U-box家族的鉴定及表达分析

U-box家族编码E3泛素连接酶能够特异性识别底物,从而调控蛋白的修饰和降解过程。为鉴定小立碗藓U-box家族成员,分析其生物学特征及基因表达规律,该研究基于小立碗藓的全基因组测序数据,通过生物信息学技术对泛素连接酶U-box家族成员的理化性质、进化关系、顺式作用元件、组织表达模式、胁迫响应等进行了分析。结果表明:(1)在小立碗藓全基因组中共鉴定得到31个U-box家族成员,并且不均匀地分布于14条染色体上;其分子量大小在37.75~117.49 kDa之间,等电点介于5.32~8.55之间。(2)进化树显示,小立碗藓的U-box家族成员分布在I-IX亚家族中,其中亚家族VII含有小立碗藓成员最多,共11个(约占36.67%),说明小立碗藓在历史进化过程中具有高度保守性且功能多样化。(3)经启动子分析发现,小立碗藓U-box家族成员具有结合GA和ABA等多个激素的元件。(4)组织表达分析发现小立碗藓U-box家族成员主要在绿丝体、轴丝体和孢子体S3时期大量表达。(5)通过ABA、甘露醇和饱和LiCl处理后发现,配子体的拟茎均发生黄化且PpPUB21的表达量均被显著诱导。推测小立碗藓U-box家族成员在生长发育和响应逆境胁迫中发挥着重要作用,这为后续深入研究小立碗藓U-box家族成员的基因功能研究奠定了理论基础,也为其相关研究提供了参考。

甜菜应答盐胁迫的E3泛素连接酶UPL家族基因的鉴定与分析

甜菜为二年生草本植物,是我国重要的糖料作物,广泛种植于我国东北、西北和华北等地区。本文以甜菜T710-Mu品系为试验材料,利用盐胁迫下的甜菜转录组数据库,通过建立隐马尔科夫模型筛选数据库得出3个响应盐胁迫的含有HECT结构域的UPL(Ubiquitin-protein ligase)家族基因。对3个UPL家族基因编码的蛋白质BvUPL3、BvUPL4和BvUPL5进行蛋白质理化性质预测、进化关系分析、蛋白质保守结构域分析和蛋白质互作网络等生物信息学分析。预测BvUPL3、BvUPL4和BvUPL5分别分布在Chr09、Chr07和Chr08,并且具有典型的HECT型结构域,鉴定得到的编码E3泛素连接酶UPL基因属于UPL家族基因。蛋白质互作预测结果表明,这些UPL蛋白质之间存在相互作用,并可能与泛素蛋白酶体系统中其他组分,如泛素藕合因子、E2共价结合酶以及26S蛋白酶体等相互影响。结合荧光定量PCR和转录组数据结果可知,BvUPL3基因在叶片和根部的相对表达量与对照组相比显著上升,BvUPL4和BvUPL5基因的相对表达量与对照组相比在叶片中显著下调,在根部显著上升,这些结果可为后续深入研究甜菜泛素连接酶提供理论基础。

松材线虫泛素结合酶基因家族生物信息学与表达分析

松材线虫引起的松材线虫病对东亚、欧洲等多个国家和地区的松科植物破坏严重,威胁着世界森林生态系统的稳定发展。泛素结合酶(ubiquitin conjugating enzyme,UBCs)通过蛋白酶体降解靶蛋白,在生物体生长发育及逆境胁迫应答等方面发挥着重要作用。通过松材线虫基因组分析获得了20个泛素结合酶家族成员,对不同发育状态的松材线虫泛素结合酶家族基因进行理化性质、蛋白结构及在松材线虫发育过程中表达水平分析。结果表明,基因染色体定位结果显示,泛素结合酶基因均匀分布于除第5条染色体外的其余染色体上。基因拓扑分析显示大部分泛素结合酶基因位于细胞内,基因结构分析显示泛素结合酶基因主要由2~8个外显子组成。外显子-内含子结构在进化上高度保守,与氨基酸序列的多态性一致,且在外显子上存在密码子偏好性。基因表达数据显示,泛素结合酶家族成员在不同生长发育状态中存在差异性表达。通过生物信息学和基因表达分析方法初步了解泛素结合酶在松材线虫的生长发育过程中所扮演的角色,对于了解松材线虫发育机制和构建分子防治靶标具有重要的指导意义和理论价值。

玉米泛素连接酶U-box基因家族的全基因组鉴定及表达分析

【目的】U-box基因家族广泛存在于植物基因组中,能够编码泛素蛋白酶体系中特异性识别底物的泛素E3连接酶,调控蛋白的修饰和降解,对玉米的生长发育及逆境胁迫应答调控中起着重要作用,因此鉴定玉米U-box基因家族成员及进行基因功能研究具有重要意义。【方法】通过玉米全基因组数据库,利用一系列生物信息学工具对玉米U-box基因家族成员进行鉴定和功能分析。【结果】玉米U-box基因家族共鉴定筛选出76个成员,在玉米全基因组1~10号染色体上均有分布,氨基酸数目大小为94~1353 aa,蛋白等电点数值差距较大,从4.86到8.29不等。基因结构分析结果显示各成员间含有内含子数目不等,其中玉米U-box家族76个成员中共有28个基因无内含子,仅含有1个外显子,占玉米U-box基因总数的36.8%,表明这些基因进化可能源于转座子机制。系统进化分析结果显示水稻、拟南芥、玉米U-box基因分布在亚家族Ⅰ~Ⅸ中,其中亚家族Ⅳ中不含水稻、拟南芥U-box成员,仅含有2个玉米基因ZmPUB41和ZmPUB53,暗示了玉米在历史进化过程中在发生了多次家族基因扩增的同时也经过片段快速变异过程。启动子功能预测分析发现玉米U-box基因在玉米光合作用、植物激素应答以及逆境胁迫等方面发挥相应作用。基因组织表达分析显示玉米U-box基因表达特异性明显,主要在种子的组成型器官中表达,暗示了目标基因可能参与了种子的形成或萌发过程。部分基因如ZmPUB12、ZmPUB18、ZmPUB30、ZmPUB40、ZmPUB75仅在花粉中检测出有表达量,说明其可能参与了玉米花粉粒的形成或受精过程。【结论】玉米U-box基因在玉米的光合作用、生长发育以及逆境胁迫应答等生理活动中发挥了重要作用,为后续对玉米U-box基因功能、蛋白代谢和信号转导等重要调控网络研究提供了理论基础。

细粒棘球绦虫泛素结合酶基因家族的生物信息学及表达分析

本研究对细粒棘球绦虫泛素结合酶(EgE2s)基因家族进行鉴定、生物信息学分析以及检测其在不同发育阶段的转录水平,为其功能研究和构建优势抗原表位疫苗奠定基础。本研究基于数据库中细粒棘球绦虫基因组学信息,对EgE2s基因家族进行T-A克隆、生物信息学分析以及采用qRT-PCR法检测了这些基因在原头蚴(Protoscolex, PSCs)和28日龄童虫中的转录水平。结果成功克隆并测序19个EgE2s基因,更正了两个原序列有误的EgE2s,分别为EgE2L3(登录号:MZ277618);EgE2J1(登录号:MZ277619)。三级结构和保守基序预测结果表明EgE2s高度保守。qRT-PCR结果显示,EgE2s的转录水平在PSCs和28日龄童虫中存在差异,其中EgE2A(P<0.001)、EgE2J1(P<0.01)在PSCs阶段高表达。B细胞抗原表位预测表明EgE2N的139-157区域位于EgE2s保守基序外。同时,T细胞抗原表位预测表明EgE2N与人和犬MHCⅠ类分子各有两个强结合位点,且有一个共同的抗原表位位点104-113。综上,EgE2A和EgE2J1可能在PSCs的生长发育中起重要作用。EgE2N的139-157和104-113区域可能是药物研究和疫苗开发的靶序列。

辣椒E2基因家族的鉴定及分析

【目的】泛素结合酶E2(UBC)作为泛素蛋白酶体途径中将泛素转移至靶蛋白的重要中转酶,与植物的生长发育和许多胁迫有关。从辣椒全基因组中鉴定E2基因家族成员,分析相关基因表达模式,为后续研究提供理论基础。【方法】基于辣椒全基因组信息,利用生物信息学方法对E2基因家族进行鉴定,系统分析该家族成员的基本理化性质、亚细胞定位、染色体定位、基因结构、系统进化关系、顺式作用元件、蛋白质互作网络、非生物胁迫响应与组织器官表达模式。【结果】辣椒E2家族有48个成员,在11条染色体上呈不均匀地分布,其编码蛋白主要定位于细胞外和细胞核中;通过对辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析将其分为GroupⅠ-GroupⅧ亚族,同一亚族具有相似的蛋白保守基序和基因结构;发现共有26个蛋白之间存在互作;顺式作用元件分析表明,CaUBC基因启动子区含有大量光响应、激素响应元件,上游2000 bp区域中存在多种与生长发育和抗逆性相关的顺式作用元件;CaUBC参与胁迫响应,在不同非生物胁迫和激素处理下,将其分为3类,其中高温环境下第3类基因为高表达;在组织器官中表现出不同的表达,其中CaUBC38在果实中的表达量变化较为明显,进行RT-qPCR分析发现,50 d相对表达量最高,10 d表达量最低。【结论】获得48个辣椒E2(CaUBC)基因,揭示了E2家族不同成员在辣椒生长发育和非生物胁迫过程中的表达特征。

拟南芥泛素家族的全基因组分析

泛素家族是一类含有保守性泛素结构域的蛋白质统称,主要通过ATP依赖性的泛素-蛋白水解酶复合体通路选择性降解细胞蛋白的各种生理活动。本研究基于HMM模型,已知泛素氨基酸序列作为训练集,搜索拟南芥信息资源数据库并鉴定AtUBQ家族成员,然后对这些基因编码的蛋白质序列进行基因结构分析、染色体定位、多序列联配、系统发育树构建和组织差异表达分析。结果表明,AtUBQ家族中共有13个推定的AtUBQ基因,命名为AtUBQ01~AtUBQ13,均属无内含子基因且结构基本相同,非均匀分布于拟南芥5条染色体;AtUBQ家族可划分为A、B和C3个亚家族,其中76.92%的基因编码蛋白质属于A亚家族;EST搜索发现除AtUBQ02和AtUBQ07基因无EST数据支持外,余下的AtUBQ基因在拟南芥根、芽和叶等7个组织中呈现差异表达,仅见AtUBQ08和AtUBQ10基因在上述7个组织中均表达,而AtUBQ03基因仅表达于叶中。本研究结果可为进一步开展该家族的生物学功能和分子进化机制的研究提供基础资料。

可可泛素结合酶基因家族的生物信息学初步分析

泛素结合酶（E2s）促进底物泛素化或者与E3s链接,是靶蛋白泛素化的关键酶,在泛素-蛋白酶体途径中起重要作用。利用可可（Theobroma cacao L.）全基因组测序数据,共鉴定出45个E2s基因家族成员,包括39个UBC和6个UEV基因。通过生物信息学方法,对可可E2s家族的基本理化性质、基因结构、二级结构预测、亚细胞定位、进化关系等方面进行初步分析。结果表明：可可E2s基因CDS长度在441（Tc UEV3）～3 651 bp（Tc UBC7）之间,对应的编码蛋白氨基酸数目在146（Tc UEV3）～1 216 aa（Tc UBC7）之间,编码蛋白分子量在16.39～134.71 ku之间。E2s基因外显子在1～11之间,多数基因外显子数目在5～7之间。E2s基因在10条染色体上均有分布,1号染色体为7个,数量最多;6号染色体2个基因,数量最少。可可E2s蛋白大多为不稳定蛋白,且均为亲水性蛋白,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主要构成元件。大多数可可E2s蛋白定位在细胞核,少数定位在内质网或者细胞质。进化树分析表明：可可E2s蛋白被分为20个亚家族,包括16个UBC亚家族和4个UEV亚家族,第Ⅵ亚家族E2s数目最多为9个;E2s家族蛋白在物种进化过程中具有高度保守性。

蒺藜苜蓿E3泛素连接酶U-box基因克隆及表达分析

泛素化在植物生长和发育过程中起重要作用,E3泛素连接酶负责对靶蛋白特异性识别,其中U-box结构的E3泛素连接酶具有调控植物生长发育和免疫反应等功能,并在抗逆性方面发挥作用。目前,关于蒺藜苜蓿U-box家族基因的研究尚未见报道。本研究从蒺藜苜蓿中克隆得到U-box(MtPUB4)基因,该基因cDNA全长2448bp,编码815个氨基酸,包括1个U-box结构(C-X2-H-X7-C-X7-C-X2-C-H-X2-H)和5个ARM结构域,属于U-box/ARM类型E3泛素连接酶。构建原核表达载体pET-MtPUB4,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表明在大肠杆菌中表达了MtPUB4蛋白。荧光定量PCR分析表明MtPUB4基因在蒺藜苜蓿花中的表达量最高,在根中表达量最低。MtPUB4基因受到NaCl、聚乙二醇、脱落酸诱导,随着诱导时间增加,表达量呈现出增长趋势。这些结果表明,MtPUB4基因在蒺藜苜蓿生长发育和抗逆性中可能起到重要调节作用,但在低温胁迫中表达量稍微下降,变化不明显。本研究成功构建了pBI121-MtPUB4植物表达载体,为进一步转化拟南芥突变体Atpub4奠定了基础。

杜仲U-box基因家族鉴定及分析

植物U-box蛋白是编码含有U-box结构域的基因家族,其编码蛋白大多是泛素系统中特异性识别底物的泛素连接酶E 3,在植物的生长发育、生物及非生物胁迫中起着广泛的调控作用。目前对杜仲的U-box基因了解较少,本研究通过生物信息学和荧光定量PCR技术,对杜仲U-box基因进行鉴定和表达分析。结果表明,杜仲基因组中含有40个U-box基因,根据蛋白结构域将其分为7类,并分析了基因家族成员的基因结构、系统发育、保守结构域和基序等。此外,U-box-Arm结构家族成员的基因表达分析发现,该家族成员的表达具有一定的组织特异性。

基于转录组的荔枝泛素结合酶基因家族的鉴定及表达分析

泛素结合酶在泛素化级联反应中居于中心位置,是连接泛素活化酶和泛素连接酶的桥梁,在泛素化系统中发挥着关键作用。本研究基于荔枝转录组数据库,利用生物信息学方法对转录组数据库泛素结合酶UBC基因家族进行鉴定,最终得到28个LcUBC基因家族成员。通过荧光定量PCR技术对LcUBC基因家族在‘妃子笑’荔枝不同组织中进行时空表达分析,并对花穗对照和烯效唑处理花穗发育的不同时期进行表达分析。结果表明:LcUBC基因家族成员对应所编码的氨基酸数分布在85~1146aa之间,等电点大小在4.03~9.61之间,5个LcUBC蛋白为稳定蛋白,其余均为不稳定蛋白。2个LcUBC蛋白定位于细胞质,2个LcUBC蛋白定位于细胞质和细胞核,1个LcUBC蛋白定位于内质网,其余蛋白均定位于细胞核。系统进化分析结果表明,LcUBC蛋白分为10个亚家族;28个LcUBC基因家族成员在不同组织的表达量存在差异;烯效唑处理‘妃子笑’荔枝花穗与对照相比,烯效唑处理21 d后,LcUBC基因家族成员的多个基因表达量较高。这是在转录组水平分析LcUBC基因家族成员,本研究结果对今后该基因家族的分类、克隆和功能研究提供了参考依据。

蒺藜苜蓿全基因组中U-box基因家族的筛选与特征分析

植物基因组中广泛存在U-box基因,其编码蛋白大部分作为泛素系统中决定底物特异性识别的E3泛素连接酶,广泛地调控植物生长生殖发育以及响应逆境胁迫等过程。本文利用蒺藜苜蓿基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定蒺藜苜蓿U-box家族基因;采用MEGA6软件进行系统进化树分析;通过GSDS在线工具和Mapinspect软件进行基因结构及染色体定位分析;利用已有的蒺藜苜蓿芯片数据进行组织表达和胁迫响应表达分析。结果表明,蒺藜苜蓿基因组中含有41个U-box基因,不均匀地分布于蒺藜苜蓿的8条染色体上。根据结构域组成和系统进化分析将这些U-box蛋白分成6类。基因表达模式分析发现,该家族成员的表达具有一定的组织特异性,并能响应盐、干旱和氮素胁迫。这些研究结果为蒺藜苜蓿U-box基因家族的功能分析奠定了基础。

核桃JrPUBs(U-box)基因家族鉴定与响应冷温胁迫基因筛选

为了解析核桃U-box基因家族在冷胁迫中的生物学功能,本文通过生物信息学在核桃全基因组中挖掘U-box(JrPUBs)成员,并对该家族成员进行分析,结合转录组数据筛选响应冷胁迫的差异表达基因,并分析该差异基因在不同组织中的转录水平差异。结果表明:在核桃(Juglans regia)全基因组中鉴定出55个JrPUBs基因,编码55条蛋白序列;聚类分析发现,核桃U-box家族成员分为2个亚组;冷胁迫下获得15个差异表达基因,其中JrPUB7、JrPUB9、JrPUB17、JrPUB18、JrPUB20、JrPUB21在根中转录水平较高;JrPUB42和JrPUB48在老叶中转录水平较高。推测该家族15个成员可能响应冷胁迫并参与植物器官发育的调控。

基于蛋白激酶NEK9/MTA2信号通路泛素化修饰探讨胃癌的转移机制

目的:基于永离有丝分裂基因A相关激酶9(NEK9)/转移相关肿瘤基因家族2(MTA2)信号通路泛素化修饰探讨胃癌(GC)的转移机制。方法:使用癌症基因组图谱(TCGA)和Kaplan-Meier Plotter数据库分析NEK9表达与GC分期、预后之间的关联。体外实验中,将GC细胞分为:对照组、shNC组、shNEK9组、shNC+NC-OE组、shNEK9+NC-OE组和shNEK9+MTA2-OE组。分别采用MTT和Transwell法测定细胞的增殖、迁移和侵袭,并通过Western blot检测NEK9、MTA2、上皮间充质转化(EMT)标记和PI3K/AKT信号通路蛋白表达。结果:TCGA数据库分析显示,NEK9 mRNA在肿瘤组织中的表达明显上调,并且与TNM分期较晚和NEK9高表达者的预后较差密切相关。此外,NEK9在7个GC细胞系中的表达明显高于正常胃上皮GES-1细胞(P<0.05)。与对照组相比,shNEK9组细胞活力、相对集落形成、EdU阳性细胞数、侵袭和迁移细胞数均显著降低(P<0.05)。此外,在shNEK9组细胞中,E-钙粘蛋白水平上调(P<0.05),波形蛋白水平下调(P<0.05)。通过免疫共沉淀试验证明NEK9与MTA2有相互作用。NEK9敲低加速了HGC-27细胞中MTA2的降解,并且MTA2泛素化在NEK9沉默的细胞中增加。与shNEK9+NC-OE组组相比,shNEK9+MTA2-OE组相对集落形成、EdU阳性细胞数和迁移和侵袭数均显著增加(P<0.05)。结论:NEK9在GC中明显上调,其敲低在体外抑制GC细胞的生长和转移。NEK9可能通过去泛素化途径稳定MTA2进而激活PI3K-AKT信号通路来对GC细胞产生促癌影响。

小菜蛾泛素基因的克隆与分析

运用RT-PCR技术,从小菜蛾幼虫总RNA反转录产物中扩增出泛素基因的cDNA序列.利用RNA干扰(RNAi)技术将一段体外合成的与小菜蛾泛素延伸蛋白基因UBA52同源的dsRNA注入四龄幼虫体内,以抑制小菜蛾UBA52基因的表达.半定量RT-PCR结果显示,72 h后沉默组小菜蛾幼虫体内UBA52基因的mRNA表达量显著下调.本实验成功沉默小菜蛾泛素基因,此RNAi干扰体系的建立为利用此技术分析小菜蛾及其他昆虫基因的功能提供了参考.

泛素化修饰对维甲酸诱导基因I样受体家族(RLRs)信号通路分子调控作用的研究进展

维甲酸诱导基因I样受体家族(retinoid acid-inducible gene-I-like receptors,RLRs)信号通路作为众多抗感染免疫信号通路之一,在诱导促炎细胞因子、趋化因子和I型干扰素产生等方面发挥重要的调控作用。作为蛋白质翻译后修饰之一的泛素化(ubiquitination),是由泛素蛋白(ubiquitin)与目标蛋白上不同的氨基酸位点产生结合来调控蛋白的命运,如启动蛋白酶体途径降解蛋白或激活转运等功能。而RLRs信号通路分子的泛素化修饰既是调控多种效应因子的方式之一,也是病毒经此诱发动物重要疾病以及自身免疫病、慢性炎症的经典路径之一。本文主要综述RLRs信号通路中重要的效应器分子的典型结构特征、泛素化修饰类型和功能,探讨泛素化修饰调控RLRs信号通路关键分子的作用,为相关疾病的干预或治疗提供参考。

UBC家族新成员UBF基因的组织表达谱研究

目的和方法 :提取人胎肝和HL 6 0细胞总RNA ,采用RT PCR的方法 ,从中扩增UBF基因 ,并对扩增产物进行测序 ,从而证实UBF基因的天然存在性 ;采用原位杂交的方法研究UBF在 5月龄胎儿的不同组织及HL 6 0细胞中的表达谱及亚细胞定位。结果 :从胎肝和HL 6 0细胞中均扩增得到了完整的UBF基因 ,且其序列与注册序列完全一致 ;原位杂交结果显示UBF在人胚胎多种组织中表达 ,其中胎骨骼肌表达最强 ,胎肾最弱。结论 :UBF基因 ,作为Ubc家族的一个新成员 ,在人胚胎的骨骼肌、肝脏、肾脏、心脏和肺中均有表达 ,且骨骼肌中的表达最强。

泡桐E2基因家族分析及对丛枝植原体的响应

泛素结合酶(UBC)E2是泛素蛋白酶体系统的组成部分,在植物生长发育、形态建成和病原互作中扮演着重要角色。为研究E2基因家族在泡桐丛枝病幼苗形态变化中的作用,利用生物信息学方法对白花泡桐E2基因进行家族成员鉴定、染色体定位及分析其在泡桐丛枝病发生过程中的作用。结果表明,白花泡桐基因组中含有56个E2基因家族成员,分别属于17个亚族。56个E2基因家族成员均含有外显子,而55个基因家族成员都含有内含子;53个基因家族成员都含有光响应元件、胁迫响应元件和激素响应元件;56个基因家族成员参与了28个基因重复事件,与拟南芥之间有41个共线性事件;PfUBC44、PfUBC45和PfUBC51可能与白花泡桐丛枝病发生相关。该结果对研究白花泡桐E2基因家族在泡桐丛枝病发生过程中的作用具有重要意义。

基于生物信息学途径评估UBE2家族及UBE2T基因在肺腺癌中的表达及临床意义

【目的】探究泛素结合酶E2家族和泛素结合酶E2T(UBE2T)在肺腺癌中的表达情况及其与临床病理特征之间的关系。【方法】利用linkedomics平台进行UBE2C、UBE2M、UBE2S、UBE2T、UBE2V2 mRNA表达水平与肺腺癌临床特征之间的关系分析,对总生存时间(OS;Cox回归检验)、总分期(Kruskal-Wallis H检验)、T分期(Kruskal-Wallis H检验)、N分期(Kruskal-Wallis H检验)及M分期(Wilcox秩和检验)进行差异比较。运用肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库获取UBE2T基因在肺腺癌组织和癌旁组织中的表达信息,将结果进行两独立样本t检验。利用GSEA软件进行KEGG通路及富集分析。【结果】UBE2C、UBE2M、UBE2S、UBE2T、UBE2V2 mRNA表达量与肺腺癌的临床病理特征存在相关关系。其中,UBE2T高表达者其OS较短,TNM分期较晚者UBE2T呈高表达,差异均具有统计学意义(P<0.05)。UBE2T mRNA表达量在肺腺癌中明显升高(P<0.01)。基因富集结果显示高表达的UBE2T与细胞周期(FDR=0),剪接体(FDR=0),DNA修复(FDR=0)及糖代谢等36个信号通路密切相关(FDR<0.05)。UBE2家族的UBE2C、UBE2M、UBE2S、UBE2T、UBE2V2 mRNA均与肺腺癌的临床病理特征存在相关关系,其中UBE2T的表达水平与临床分期及预后的关系最为密切,且与肿瘤细胞糖酵解通路密切相关。【结论】UBE2家族与肺腺癌临床病理特征相关。UBE2T mRNA有望成为肺腺癌新的生物标志物。

蓖麻E2基因家族鉴定及生物信息学分析

泛素蛋白酶体途径(Ubiquitin proteasome pathway)能使蛋白质选择性降解,在植物生长发育过程中起着非常重要的作用.泛素结合酶(Ubiquitin-conjugating enzyme,UBC)E2是该途径中一种非常重要的酶,在植物遭受非生物胁迫时起重要作用.目前,已在12种植物中鉴定了E2基因家族,但在植物蓖麻中E2基因家族的系统鉴定与分析鲜见报道.为揭示蓖麻E2家族的功能,本研究运用生物信息学方法鉴定得到33个泛素结合酶的家族基因,对其理化性质、蛋白结构及系统进化等进行分析.结果表明,蛋白质的氨基酸长度在102~568 aa之间;RcUBC蛋白的分子量范围为11.29812~62.93183 MW·KD-1;等电点介于4.34~9.47之间;不稳定系数范围为25.93~73.04;大部分蛋白无跨膜结构;脂肪系数在62.30~92.55之间;33个蛋白质的亲水性数值皆为负值,属于亲水性蛋白;二级结构主要组成部分是α-螺旋和无规则卷曲,延伸链次之,β-转角占很小的一部分;蓖麻RcUBC蛋白定位于多个细胞器可反映出RcUBC基因家族功能的多样性;根据进化树分析,RcUBC被分为4个亚家族,且同一亚家族的成员具有相似特性;对蓖麻RcUBC基因家族的33个蛋白序列进行比对分析发现Motif 1保守基序有很高的保守性.本研究可为蓖麻RcUBC基因家族功能的进一步研究提供参考.