油菜DHAR蛋白序列特性与进化分析(2)

目前,国内已经从小麦、水稻、大豆、棉花等这些农作物中克隆了DHAR蛋白基因,并对这些植物进行了较为深入的研究,为今后在作物品种改良的方面研究


目前,国内已经从小麦、水稻、大豆、棉花等这些农作物中克隆了DHAR蛋白基因,并对这些植物进行了较为深入的研究,为今后在作物品种改良的方面研究奠定了重要的理论基础。但对于油菜DHAR基因序列的特性研究和信息比对,尚有缺乏。本研究通过对油菜DHAR蛋白序列的基因特征、理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、功能域及高级结构等诸多方面进行预测、比对和分析,以获得油菜DHAR蛋白的重要利用价值。

1.材料和方法

1.1 材料来源

在美国国立信息技术中心NCBI( National Center for Biotechnology Information,NCBI: http: ∥www. ncbi. nlm. nih. gov / )数据库中查询下载6条油菜DHAR蛋白序列,序列号分别如下:gi|674963196|emb|CDX69428.1、gi|674947708|emb|CDX85490.1 gi|674916303|emb|CDY16986.1、gi|674900409|emb|CDY32575.1|、gi|674903646|emb|CDY29420.1、gi|674871813|emb|CDY62535.1

1.2 生物信息学分析软件

通过ExPASy网站中的Protparam;分别查询并比对6条油菜DHAR蛋白的氨基酸数目、分子式、组成、疏水性、等电点等理化性质。利用NetPhos2.0在线软件进行磷酸化分析。利用TargetP 1.1软件进行亚细胞结构定位分析;利用TMHMM在线软件对蛋白序列进行跨膜区预测。利用CDD在线平台对其进行保守结构域预测;以在线软件SOPMA进行DHAR蛋白二级结构分析;然后进行多序列同源比对是用DNAMAN 软件,进而与不同物种的DHAR蛋白序列构建进化树;利用在线Genomic浏览器获得其基因结构和定位信息。利用SWISS- MODEL进行三级结构建模,采用SWISS-MODEL的SAVS(Structural Analy- sis and Verification Server)与Structure assessment程序评估模建结果;并且用Rasmol 视图软件可视化获取其三级结构信息。三级模建结果检测评价采用NIH MBI 实验室提供的结构基因组学白质确证分析服务器(http://nihserver.mbi.ucla.edu/SAVES/)中提供的不同的测评软件,从拉氏散点图和3D-1D符合度两方面进行评价;蛋白质表面电势分析是利用软件Swiss-PdbViewer4.0.1模建表面静电构象。

2. 结果与分析

2.1 基本理化性质分析

对6条油菜DHAR蛋白序列分别进行基本理化性质预测,比较结果如下:

由表1汇总数据显示这6中蛋白的Glu (E)、Gly (G)、Leu(L)、Ser(S)这4中氨基酸的含量相对较高,Cys (C)、Trp(T)这两种氨基酸含量相对较少,这跟可能跟他们的蛋白质的功能相关。

用在线软件查询各个序列的理化性质汇总如表2所示,不稳定系数小于40是稳定蛋白,当大于40时归为稳定蛋白;分析可知这6种蛋白其中gi|674963196、gi|674947708、gi|674916303、gi|674871813、这4条蛋白的不稳定系数均小于40,所以属于稳定蛋白;而gi|674900409、gi|674903646、这两条的不稳定系数均大于40%,据此可知这两条是属于不稳定蛋白。蛋白质的亲水性判断标准是,若亲水系数负值为亲水性蛋白,是正值则为疏水性蛋白;由表2可知这6条蛋白的亲水系数均为负值,所以都属于亲水蛋白。