不同类氨基酸的使用度对蛋白质折叠速率的影响

根据氨基酸约化分类,定义描述氨基酸序列信息的参量—相对氨基酸使用度(RAAU),在现有数据库和相关文献的基础上,建立了包含相对氨基酸使用度和蛋白质折叠信息的蛋白质折叠数据库.在此基础上,分析了相对氨基酸使用度对蛋白质折叠速率的影响.结果表明,强亲水类氨基酸和强疏水类氨基酸的使用对蛋白质的折叠速率的影响截然相反.对不同类蛋白质,其相对氨基酸使用度对蛋白质折叠速率的影响有明显差异.

广谱中和活性样本HIV-1 Env基因的氨基酸及密码子使用特点研究

目的:分析具有高广谱中和活性的HIV-1感染者包膜蛋白(Env)基因的氨基酸及密码子使用特点。方法:根据中和宽度是否高于90%将样本分为高广谱中和活性组(hBCN+组)和非高广谱中和活性组(hBCN-组),采用单拷贝基因组扩增法(SGA)分离全长Env基因,通过两组样本Env基因的相对氨基酸使用度(RAAU)的对应性分析(COA),并基于相似性指数D(A,B)计算及与宿主相对密码子使用度(RSCU)的比对探讨两组毒株的氨基酸及密码子使用特点。结果:对应性分析结果显示hBCN+组和hBCN-组毒株RAAU数据沿两个主轴分布形成两个相对独立的簇,表明两组毒株Env基因具有相对独特的氨基酸使用模式;相似性指数分析结果显示hBCN+组(0.097)低于hBCN-组(0.102),且两组毒株相比较,hBCN+组Env基因与人具有相似使用模式的密码子少于hBCN-组,提示hBCN+组毒株在感染者体内的适应性较hBCN-组毒株低。结论:hBCN+和hBCN-两组毒株的Env基因具有相对独特的氨基酸使用模式,hBCN+组毒株对宿主的适应性较hBCN-组毒株低。

拟密码子适应指数方法的设计及应用

密码子适应指数(codon adaptation index,CAI)测量的是生物体内某个基因所用密码子与高表达基因所用密码子的相符合程度,是反映密码子偏好性的一个重要指标。文章根据拟氨基酸编码方法首次提出拟密码子适应指数(quasi-codon adaptation index,Q-CAI)。首先,通过氨基酸编码方法,得到密码子使用具有偏好性,并运用MATLAB分析其碱基组成,发现醋酸菌、大肠杆菌和双歧杆菌的密码子偏好使用c/g结尾,GC整体含量也比较高。随后,利用CAI模型方法进一步证明密码子具有偏好性。最后,利用文中提出的Q-CAI方法,得到醋酸菌、大肠杆菌和酵母菌所有序列的Q-CAI运算结果,发现它们都比CAI运算结果数值更高、更明显,而且双歧杆菌、枯草杆菌和链球菌的Q-CAI运算结果也普遍比CAI运算结果数值高,说明Q-CAI方法能更有效地评价密码子偏好性。文中所使用的6个单细胞物种的90条序列是从NCBI中下载,分析结果说明了Q-CAI方法比CAI方法更具有优越性,是衡量密码子偏好性的有效方法,对研究物种的基因突变有重要参考意义。

马丙酮酸脱氢酶激酶4基因序列生物信息学分析

通过采用生物信息学软件对马丙酮酸脱氢酶激酶4 (pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)基因序列进行生物信息学的初步研究分析,从而发现该酶基因序列编码特征及其二级结构规律。结果表明:马PDK4的CDS区AUU、AUG和GAU密码子出现的次数最多(14次),分别占总413个密码子的34‰。未参与编码的密码子UGC的RSCU值最小(为0),ACA密码子的RSCU为最大值2.22,CAU、CAC、CGA、AAA、AAG 5个密码子的RSCU值为1(即未发现密码子使用偏好)。马PDK4的CDS区共翻译出412个氨基酸,这些氨基酸以亮氨酸的比例最高,色氨酸的比例最低。PDK4的蛋白质二级结构以无规则卷曲为主,β折叠和α螺旋为辅,构成其复杂的空间结构。马PDK4多肽链中亲水性氨基酸分布多于疏水性氨基酸,PDK4蛋白质整体疏水性较差。预测马PDK4多肽链的等电点为6.64。