N-肉豆蔻酰基转移酶家族的进化踪迹分析研究

为了阐明抗真菌药物作用新靶点———N-肉豆蔻酰基转移酶(NMT)活性位点中的关键功能残基分布,指导设计特异性抑制剂,开展了NMT家族的蛋白多元序列联配研究,并构建了蛋白系统进化树。在此基础上,采用进化踪迹分析技术识别得到了NMT活性位点中肉豆蔻酰CoA结合位点、催化反应中心和抑制剂结合位点的重要功能残基。通过对白色念珠菌NMT活性位点中药物结合位点的研究发现,Trp126,Asn175和Thr211是NMT家族的高度保守残基,而且不与已有的抑制剂发生直接的相互作用,因此将是发现新型NMT抑制剂的重要药物结合位点。亚家族特异性残基Pro338,Leu350,Ile352和Ala353可作为已有抑制剂结构优化的重要位点,据此设计的新化合物将有望进一步提高对真菌NMT的选择性。进化踪迹分析结果为进一步阐明NMT结构-功能关系和新型NMT抑制剂类抗真菌药物的设计提供重要信息。

嗜酸热原体菌的超氧化物歧化酶的结构模建和进化踪迹分析(英文)

为考察来源于极端高温酸性环境中的超氧化物歧化酶,建立了一个由嗜酸热原体菌的sod基因编码的蛋白质的可靠三维分子结构,并对这个蛋白质进行进化踪迹分析识别出了11个踪迹残基?其中,残基Asn39,Gly105和Glu162的位置随机遍布整个结构,其余的残基却全部都明显地聚于一个靠近铁原子的子类当中?由此从在三维结构确认sod基因编码含铁的超氧化物歧化酶。此外,那些被识别的靠近铁原子的踪迹残基可能跟铁的绑定和催化功能直接相关?

腾冲嗜热厌氧菌的超氧化物歧化酶的进化踪迹分析

通过同源模建和分子动力学模拟,一个由腾冲嗜热厌氧菌的sod基因编码的蛋白质的可靠的分子结构被建立.对建立的结构进行进化踪迹分析识别出了11个踪迹残基.在它们当中,残基Asn36,Gly101和Glu158的位置遍布整个结构,无规可循;其余的残基都明显地聚于一个靠近铁原子的子类当中.这些结果表明,该基因编码含铁的超氧化物歧化酶;同时,那些铁原子附近的踪迹残基跟铁的绑定和催化功能直接相关.

真核翻译延伸因子1A蛋白家族功能位点的进化踪迹分析

真核翻译延伸因子1A(eEF1A)是真核生物蛋白质翻译过程中能将氨酰tRNA运送到核糖体A位点参与多肽延伸反应的多功能蛋白质.本文主要利用多种生物信息学分析工具进行地中海涡虫翻译延伸因子1A(SmEF1A)蛋白序列的查找与eEF1A直系同源蛋白的搜索,并基于90条直系同源蛋白进行eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析和SmEF1A蛋白功能位点的比较研究.结果表明,在eEF1A蛋白家族中共识别到338个踪迹残基位点和20个踪迹残基富集区域,SmEF1A蛋白的功能位点与踪迹残基位点密切相关,与GTP/Mg2+结合相关的S21、T72、D91、G94等重要位点均为全家族保守的踪迹残基,N-糖基化、磷酸化等蛋白修饰位点中踪迹残基位点往往是被修饰的部位或修饰功能发挥的关键辅助位点,而位于分子表面的配基结合口袋则与20个踪迹残基富集区域在分子表面形成的踪迹残基簇关系密切.eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析为eEF1A蛋白重要功能区域关键残基的确定和未知功能位点的预测提供了重要信息.

成骨细胞骨涎蛋白成熟肽修饰位点和进化踪迹分析

目的探讨成骨细胞中骨涎蛋白(BSP)的表达以及进化踪迹,并对成熟肽基因行序列分析,获得BSP修饰位点。方法体外培养成骨细胞,提取成骨细胞总RNA,反转录合成c DNA,以特异性引物扩增BSP成熟肽基因并克隆到p Bluescript KS载体,筛选阳性克隆进行序列测定。以成骨细胞的骨涎蛋白为种子序列,利用多种生物信息学工具进行细胞的骨涎蛋白的序列查找及其同源蛋白的搜索,并以此为基础对骨涎蛋白的进化踪迹位点及相关的功能位点进行比较研究。结果共得到具有完整结构域的同源蛋白序列72条,骨涎蛋白家族的BSP-前肽结构域具16个全家族保守残基,以及10个RGD结合域和BSP结构域的33个亚家族特异性残基。骨涎蛋RGD结构域的配基结合位点主要分布于结合口袋的中间区域。PCR扩增到一特异性的900bp片段,克隆后筛选出阳性克隆进行序列分析,测定结果与数据库的序列基本相同。结论成骨细胞中能表达并翻译为有活性的BSP,BSP成熟肽存在甲基和乙酰化修饰位点。

Asia1型口蹄疫病毒VP1蛋白进化踪迹分析

为预测口蹄疫病毒（FMDV）VP1蛋白的重要功能残基,本研究利用进化踪迹及蛋白结构同源建模等方法对91株Asia 1型FMDV的VP1氨基酸序列进行分析,结果显示91个病毒株分属于B、C和D分支,2005年~2006年分离株处于另一个分支,命名为E分支。以10分区分析进化树,共34个组特异残基,其中140S、141S、146L、148A、149L、150A、151R、152R、153V、155N和156R分布于G-H环区域,预测它们与抗原性和受体结合特性有关;B、C、D和E 4个分支的组内特异残基分别为24S、153G、196H;59H、141P、146M、150S、169N;50I、135A和99N、127S、140S、151R,这些残基为各分支的分子标识;组特异残基35V、80L、93S、127A分布于VP1和其他结构蛋白的作用界面,可能对病毒的装配具有重要作用。本研究结果为FMDV的VP1功能研究提供了参考数据。

哺乳动物BMP4蛋白功能位点的进化踪迹分析

哺乳动物骨形态发生蛋白(BMPs)具有促进动物软骨形成,调节细胞增殖、分化及迁移的多种功能。此外,该蛋白在动物个体发育及人(Homo sapiens)肿瘤的发生、发展过程中也扮演着重要角色。本文以人源骨形态发生蛋白4(BMP4)为种子序列,利用多种生物信息学工具进行哺乳动物BMP4蛋白的序列查找及其同源蛋白的搜索,共得到具有完整结构域的同源蛋白序列72条,并以此为基础对哺乳动物BMP4的进化踪迹位点及相关的功能位点进行比较研究。结果表明,BMP4蛋白家族的TGFβ-propeptide结构域具22个全家族保守残基,而TGF-β结构域仅具84个亚家族特异性残基。人BMP4蛋白TGF-β结构域的配基结合位点主要分布于结合口袋的边缘区域。本研究可为BMP4蛋白重要功能区残基的确定及未知功能位点的预测提供信息。

鸡传染性法氏囊病毒基因组A节段编码前体多聚蛋白的遗传踪迹分析

为研究鸡传染性法氏囊病毒(IBDV)毒力变异的分子机理,本实验采用进化踪迹分析方法对GenBank中登录的28个毒力不同的IBDV参考病毒株的基因组A节段编码的前体多聚蛋白(NH2-pVP2-VP4-VP3-COOH)推导的氨基酸序列进行分析。结果表明超强IBDV与标准IBDV的差异位点集中在第299位、451位、680位、715位和751位氨基酸上;致弱IBDV与标准IBDV的差异位点在第242位、253位、330位和981位氨基酸。该结果为进一步研究IBDV的毒力变异奠定基础。

甾体激素受体功能特异性的结构基础

甾体激素受体家族包括雌激素受体、雄激素受体等五个亚家族 ,在机体组织细胞的生长分化、发育生殖、内环境稳定等几乎所有生理过程中都起着重要的作用。研究甾体激素受体亚家族的特异性可以加深对该家族功能的理解 ,并且具有潜在的临床应用价值。采用进化踪迹方法对该家族的配体结合域 (LBD)进行分析 ,探讨了决定亚家族功能特异性的结构基础。结果表明 ,甾体激素受体的各亚家族可能同相应的内源性配体存在着共进化关系 ;配体结合处的踪迹残基决定了受体-配体间的氢键作用和疏水相互作用模式并导致了亚家族的配体结合特异性。上述结论可用于甾体激素受体的配体结合特异性的改造以及新型组织选择性配体 (如选择性雌激素受体调节剂 ,SERM)