艰难拟梭菌SpoOA蛋白结构及分子特性的生物信息学分析.pdf
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1、 卷第 期青海畜牧兽医杂志 /收稿日期:基金项目:青海省科学技术厅项目()青海高端创新人才计划()作者简介:王 芬()博士主要从事临床微生物检验 :.通讯作者:蔡其刚()博士副研究员主要从事动物疫病流行学与防控研究 :.艰难拟梭菌 蛋白结构及分子特性的生物信息学分析王 芬蔡其刚(遂宁市中心医院四川 遂宁 青海大学畜牧兽医科学院青海 西宁)摘 要:为了分析艰难拟梭菌 蛋白的结构及分子特性本研究从 蛋白质数据库中下载艰难拟梭菌 蛋白的氨基酸序列分别采用、等在线分析程序预测其理化性质、翻译后修饰位点、二级结构和保守结构域并利用 软件为不同物种来源的 蛋白构建进化树 结果表明艰难拟梭菌 蛋白序列长度为
2、 分子量为 等电点理论值为 不存在信号肽及跨膜结构域并定位于胞质中 蛋白含有 和 两大结构域二级结构由 个 螺旋和 个 折叠组成含有 个酪蛋白激酶 磷酸化位点、个 肉豆蔻酰化位点和 个蛋白激酶 磷酸化位点 不同物种来源的 蛋白分为两大支其中 种芽孢杆菌聚为一支 种梭菌聚为另外一支 本研究运用生物信息学方法分析了艰难拟梭菌 蛋白的保守结构域及翻译后修饰位点为进一步研究其调控毒素表达的机制提供参考关键词:艰难拟梭菌蛋白结构分子特性生物信息学中图分类号:文献标识码:文章编号:()():()年第 卷第 期(总第 期)青海畜牧兽医杂志 :年 和 首次从健康婴儿肠道中分离出艰难梭菌()年美国微生物学会发布
3、了临床微生物手册(第 版)并将艰难梭菌修改为艰难拟梭菌()艰难拟梭菌是一种革兰阳性杆菌专性厌氧可形成芽孢、无荚膜、有鞭毛 艰难梭菌可感染猪、小牛和人类等动物能够长期存在于土壤、家畜和人类粪便、污水、人类肠道和零售肉类中 艰难拟梭菌本身并没有侵袭性有产毒株和不产毒株之分不产毒株不致病产毒株通过分泌毒素、毒素 以及二元毒素引起毒素相关性腹泻或伪膜性肠炎等疾病 艰难拟梭菌作为一种产芽孢杆菌抗生素暴露、营养缺乏、消毒剂的使用等都可诱导其产生芽孢导致感染复发此外芽孢也可能播散到环境中造成感染广泛传播 芽孢形成转录因子 是细胞从营养生长期进入芽孢形成期的关键应答调节蛋白由一个受体结构域()和一个 结合结构
4、域()组成参与芽孢杆菌属细菌芽孢的产生、生物膜的形成以及毒素产生等过程的调控功能基因组学研究提示艰难拟梭菌 在芽孢形成、毒力产生及代谢等生物学过程中发挥重要作用敲除 基因的艰难拟梭菌不能产生芽孢从而影响该菌在小鼠中的传播和持续感染能力 此外研究表明艰难拟梭菌 可调控毒素 和毒素 的表达但其机制尚不明确 本研究运用生物信息学方法分析艰难拟梭菌 蛋白的结构及生物学特性为进一步研究其调控毒素表达的机制提供参考 材料与方法 蛋白序列及登录号从 的蛋白质数据库中下载艰难拟梭菌 蛋白序列登录号为 生物信息学分析采用 程序(:/)分析艰难拟梭菌 蛋白的氨基酸组成、等 电 点、不 稳 定 指 数 等 理 化
5、性 质 采 用 程序(:/)的 算法绘制艰难拟梭菌 蛋白的亲/疏水性氨基酸分布图分别采用 程序(:/./.?.)、程序(:/./.?.)和 .程序(:/./)分析艰难拟梭菌 蛋白的信号肽序列、跨膜结构域及亚细胞定位采用 程序(:/./)分析艰难拟梭菌 蛋白的翻译后修饰位点采用 程序(:/./)分析艰难拟梭菌 蛋白的二级结构采用 程序(:/./)分析艰难拟梭菌 蛋白的保守结构域采用 程序(:/./)对 种物种来源的 蛋白序列进行两两比对并通过 .程序(:/./)为不同物种来源的 蛋白构建进化树 结果 理化性质艰难拟梭菌 蛋白序列长度为 分子式为 分子量为 等电点理论值为 带正电荷的残基数为 带负
6、电荷的残基数为 不稳定指数为 亲/疏水性氨基酸分布图在艰难拟梭菌 蛋白序列中疏水性区域多于亲水性区域第 位氨基酸(苯丙氨酸)具有最低值 亲水性最强第 位氨基酸(异亮氨酸)具有最高值 疏水性最强(见图)信号肽、跨膜结构域及亚细胞定位艰难拟梭菌 蛋白不存在信号肽及跨膜结构域定位于胞质中 翻译后修饰位点艰难拟梭菌 蛋白含有 个酪蛋白激酶 磷酸化位点(、)、个 肉豆蔻酰化位点()、个蛋白激酶 磷酸化位点()卷第 期青海畜牧兽医杂志 /图 艰难拟梭菌 蛋白亲/疏水性氨基酸分布图 注:横轴代表氨基酸位置纵轴代表亲/疏水性得分(正值代表疏水性最大值以 标示负值代表亲水性最小值以 标示)二级结构艰难拟梭菌 蛋
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