黄瓜14-3-3蛋白的生物信息学分析

【作者】 张杨； 崔娜； 于洋； 范海延；

【机构】 沈阳农业大学生物科学技术学院；

【摘要】 黄瓜(Cucumis sativus L.)在生产中易被白粉病菌侵染而影响产量和品质。本实验室前期对黄瓜进行蛋白质组学研究显示,在抗白粉病品种中14-3-3蛋白的活性上调,推测其可能是黄瓜抗白粉病的调控因子。14-3-3蛋白是真核生物中许多生理过程的重要调节因子,如碳氮代谢等,更是在胁迫响应、信号转导及细胞周期调控等方面起重要作用。多种模式植物的14-3-3蛋白基因的全长已被克隆或鉴定,其蛋白功能也有详尽的分析。但黄瓜14-3-3蛋白的基本信息较少,限制了进一步的功能研究。作者利用生物信息学方法对黄瓜14-3-3蛋白进行分析,为后续的研究奠定基础。在NCBI中查到17个黄瓜14-3-3蛋白基因,利用ProtParam对其蛋白成员进行理化性质预测,用MEGA5.10和DNAMAN软件进行系统进化树构建和多序列比对。利用GORIV(http://npsa-pbil.ibcp.fr/)在线软件进行蛋白的二级结构预测。用Psort(http://psort.hgc.jp/form.html)在线软件对蛋白进行亚细胞定位。利用ProtFun2.2 Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/)在线软件对黄瓜14-3-3蛋白进行简单的功能预测。ProtParam预测结果表明,黄瓜中14-3-3蛋白家族成员均为热稳定性较高的蛋白。MEGA5.10软件预测结果表明同一分支中有多个蛋白,可确定它们是直系同源基因,可推测出多个黄瓜14-3-3蛋白可能行使相同功能。DNAMAN的多序列比对结果表明17个黄瓜14-3-3蛋白同一性为71.36%,具有较高的一致性,同时可看出有多组序列是完全一致的,这与14-3-3蛋白具有高度保守性的结论相一致。GORⅣ在线软件结果表明,α螺旋是黄瓜14-3-3蛋白二级结构中的主要结构,同时还有一定比例的规则卷曲、延伸链和β转角。Psort在线软件结果表明,黄瓜14-3-3蛋白定位于细胞质的可能性最大(除LOC101221275),其次是微体(除LOC101221275),定位于线粒体和溶酶体的可能性最小(除LOC101221275)。由此可推测出,黄瓜14-3-3蛋白家族定位极其稳定。ProtFun2.2 Server在线软件分析结果表明,黄瓜14-3-3蛋白家族具有多个生物学功能,最有可能促进氨基酸生物合成的蛋白是LOC101206352、LOC101210822、LOC101222827和LOC101228479,其余的14个蛋白最有可能在转录过程中起作用。更多还原