結(jié)核分枝桿菌蛋白R(shí)v0089的生物信息學(xué)分析

摘 要： 目的 應(yīng)用生物信息學(xué)軟件對(duì)結(jié)核分枝桿菌蛋白R(shí)v0089進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。方法 利用ProtParam對(duì)Rv0089的氨基酸序列進(jìn)行分析，SOPMA預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)，PSORTb預(yù)測(cè)亞細(xì)胞定位，CD-search預(yù)測(cè)功能結(jié)構(gòu)域。結(jié)果 Rv0089為堿性蛋白，α-螺旋和無規(guī)卷曲是其主要二級(jí)結(jié)構(gòu)元件，含有甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域。結(jié)論 通過生物信息學(xué)分析獲得了該蛋白的信息特征，為進(jìn)一步研究其生物學(xué)功能奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：Rv0089 生物信息學(xué) 結(jié)構(gòu)域

中圖分類號(hào)：Q394.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）02-0265-01

結(jié)核病是當(dāng)前嚴(yán)重危害人類健康的主要傳染病之一，病原體為結(jié)核分枝桿菌，有證據(jù)表明世界上有將近1/3的人口感染了結(jié)核分枝桿菌[1]。多數(shù)人不出現(xiàn)明顯的臨床癥狀，稱為潛伏感染，約5%-10%潛伏感染者可在數(shù)年內(nèi)或數(shù)十年內(nèi)發(fā)展為活動(dòng)性肺結(jié)核[2]，HIV感染及多藥耐藥性的出現(xiàn)使得控制這種疾病變得非常困難[3]。本研究應(yīng)用多種生物信息學(xué)軟件對(duì)結(jié)核分枝桿菌蛋白R(shí)v0089進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)，希望為早期結(jié)核病的診斷以及新的抗結(jié)核藥物的研制奠定基礎(chǔ)。

一、材料與方法

利用ProtParam（http：//web.expasy.org/protparam/）對(duì)Rv0089的氨基酸序列進(jìn)行分析，SOPMA（https：//npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl？page=npsa _sopma.html）預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)，PSORTb（http：//www. psort.org/psortb/index.html）預(yù)測(cè)其亞細(xì)胞定位，CD-search（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrps b.cgi）預(yù)測(cè)功能結(jié)構(gòu)域。

二、結(jié)果與分析

1.一級(jí)序列分析 Protparam分析表明Rv0089含有197個(gè)氨基酸殘基，含有20個(gè)強(qiáng)堿性氨基酸（R、K），14個(gè)強(qiáng)酸性氨基酸（D、E），84個(gè)疏水性氨基酸（A、I、L、F、W、V），37個(gè)極性氨基酸（N、C、Q、S、T、Y）。分子量為21.6kDa，理論等電點(diǎn)9.61為堿性蛋白，總平均親水性為0.123。

2.二級(jí)序列預(yù)測(cè) SOPMA分析表明α-螺旋和無規(guī)卷曲是其主要二級(jí)結(jié)構(gòu)元件，無規(guī)卷曲主要分布于氨基酸殘基的149-164位置。

3.亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè) PSORTb預(yù)測(cè)表明Rv0089在胞外、細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)均有分布。

4.結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè) CD-search分析表明Rv0089含有甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域，位于27-120氨基酸殘基處（圖1）。

三、討論

經(jīng)CD-search分析Rv0089含有甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域，其應(yīng)屬于甲基轉(zhuǎn)移酶超家族。甲基化反應(yīng)在生物體內(nèi)是非常普遍也是非常重要的，甲基轉(zhuǎn)移酶催化甲基化反應(yīng)，常以S-腺苷甲硫氨酸（SAM）作為甲基供體[4]。研究表明許多重要的生理環(huán)節(jié)都涉及到甲基轉(zhuǎn)移酶的調(diào)控作用，比如組蛋白甲基化修飾會(huì)影響異染色質(zhì)形成、X染色體失活[5]，O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（MGMT）具有DNA修復(fù)的功能等等[6]。因此Rv0089可能也涉及到結(jié)核分枝桿菌H37Rv的多個(gè)生理環(huán)節(jié)。

本文利用多種生物信息學(xué)軟件對(duì)結(jié)核分枝桿菌蛋白R(shí)v0089進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，為進(jìn)一步研究其生物學(xué)功能及潛在的臨床應(yīng)用前景奠定了基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：付陳增（1989-），女，于漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校微生物免疫教研室工作。