湖羊SPLUNC1基因序列的生物信息学分析(3)

　　本研究利用SWISS-MODEL蛋白质三维结构建模工具预测湖羊[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]基因编码蛋白质的三维结构，获得该蛋白的三维结构模型。使用SWISS-MODEL模板库匹配靶序列的进化相关结构进行Blast和HHBlits搜索，在匹配的 23个模板里，模板4 kgo.1.A与湖羊SPLUNC1序列的相似最高。使用RasMol软件查看预测结果，发现该蛋白由4 股反平行的肽段形成的β折叠片和2个α螺旋组成的桶形结构域组成（图5）。
　　2.5湖羊SPLUNC1蛋白保守区域预测
　　利用NCBI的Blast比对预测湖羊SPLUNC1的结构域，由图6可见，湖羊SPLUNC1蛋白有2个结构域，其中第58个氨基酸到第 233个氨基酸构成的保守结构域与LBP_BPI_CEPT结[CM（25]构域相似，第104个氨基酸到第231个氨基酸构成的保守[CM）]
　　[FK（W6][TPCKL5.tif][FK）]
　　结构域与BPI1结构域相似。
　　2.6湖羊SPLUNC1蛋白的系统发育树分析
　　使用NCBI 的Blast在线工具对湖羊SPLUNC1的氨基酸进行序列比对，结果表明，湖羊与山羊、家牛、猪、人、小鼠物种相似性为98%、92%、78%、 79%、67%。利用Clustal X 1.81软件对6个物种[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]基因氨基酸序列进行比对，然后使
　　[FK（W6][TPCKL6.tif][FK）]
　　用MEGA 5.05的邻近法（Neighbor-Joining，NJ）基于该基因氨基酸序列的比对结果构建6个物种的系统发育树，进而反映不同物种的系统进化及亲缘关系（由图7可见，分支节点处数字为1 000次Bootstrop检验的支持百分比）。结果表明，湖羊和山羊的[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]基因同属一个分支，亲缘关系比较密切，聚为一类，随后这2者与牛聚为一类，而后与猪聚为一类，而人和小鼠的[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ] [STBZ]基因单独为1支。
　　[FK（W9][TPCKL7.tif][FK）]
　　3结论与讨论
　　本研究通过DNAMAN、NCBI等在线工具和软件，对湖羊[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]基因的蛋白结构和功能进行了分析。由分析结果可知，克隆的湖羊[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]基因cDNA全长（GenBank登录号：KJ749828.1）为1 091 bp，含1个完整的开放阅读框（ORF）768 bp，共编码255个氨基酸。将湖羊[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]基因翻译的氨基酸序列与已发表文章小鼠和猪 [1，11]SPLUNC1的信息进行比较，发现湖羊的SPLUNC1与小鼠在N端都有亮氨酸拉链，且排列的位置相同。小鼠的为 MFLVGSLVVLCGLLAHSTAQLAGLPLPL，湖羊的为MFQIGSLIVLCGLLAQTTALLEALPVPL，猪的N端未发现，表明亮氨酸拉链在物种进化上存在差异。另外小鼠的糖基化序列是NPTD、NITA和NLTG，湖羊是NITA和NLTG，猪只有1个糖基化序列NITV。同时，在小鼠的[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]序列上发现的PLPL结构域以及保守结构域蛋白激酶C（SLK）和酪蛋白激酶Ⅱ（SFVD和SGLD）在湖羊[WTBX][STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]上没有被发现，而猪的[WTBX] [STBX]SPLUNC1[WTBZ][STBZ]序列上却发现有蛋白激酶C（SLK）序列。
　　最早先采用的是信号肽预测软件SignalP 4.0分析湖羊SPLUNC1蛋白，发现信号肽切割位点在23～24，而报道的小鼠和猪的信号肽切割位点在19～20之间，人的SPLUNC1 蛋白的N 端的信号肽长度为19个氨基酸[12]，但是结合了亚细胞定位后，支持了信号肽切割位点为19～20。在亚细胞定位时参考了孙伟等和杜慕云等的亚细胞定位方法[13-14]，对序列进行分析发现，用Signal 3.0分析有2个结果，neural networks （NN）的分析结果为信号肽切割位点为 19～20，hidden Markov models （HMM）的分析结果为信号肽切割位点为23～24。综合比较后，判断湖羊SPLUNC1的信号肽切割位点应为 19～20之间，但是仍需试验数据支持。
　　从近些年的研究报道中，可以看出大部分的SPLUNC1生物学研究功能主要在人和鼠上，鲜见羊SPLUNC1生物学功能的相关报道。此次研究运用生物信息学的方法对湖羊SPLUNC1蛋白的基本理化性质、信号肽、跨膜区域、二级结构等进行分析，初步预测了湖羊SPLUNC1蛋白所拥有的部分特性，以期为深入探讨其生物学功能提供理论依据。

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