白介素17的进化及结构分析

目的从系统发生学和结构生物信息学的角度探讨脊椎动物白介素17(IL-17)基因的起源及其蛋白质结构。方法从美国国家生物技术信息中心(NCBI)及联合基因组研究所(JGI)数据库搜索得到全部已知的人、斑马鱼和文昌鱼IL-17蛋白质序列,同时从另外几个数据库中搜索得到鸡、海鞘等7种常见模式生物的部分IL-17蛋白质序列。利用MEGA软件为这些蛋白质序列构建系统发生树,并用MODELLER软件预测斑马鱼、文昌鱼、海鞘、线虫IL-17的三维结构,再与已有的人IL-17F晶体结构进行比较分析。结果虽然所有IL-17蛋白质序列中都含有4个保守的可能形成一个"半胱氨酸结"构象的半胱氨酸残基,但文昌鱼展示出两种不同的分布模式,其中一种与脊椎动物的分布模式相似,另一种是文昌鱼自身特有。系统发生树显示,脊椎动物IL-17基因的直系同源(ortholog)在文昌鱼基因组中没有出现,而出现于海鞘基因组中。IL-17蛋白质三维模型的比较结果与系统发生树一致。结论文昌鱼的IL-17可能是IL-17进化的分歧点,脊椎动物IL-17基因的直系同源可能最早出现于尾索动物。