结核分枝杆菌ClpC2基因序列分析及功能预测
进化树,蛋白酶,结构域,1方法,2结果,3讨论
李岱容,穆柳青,张春燕,杨 春(1.重庆医科大学附属第一医院 呼吸科, 重庆 400016;2.重庆医科大学 病原微生物教研室, 重庆 400016)
结核分枝杆菌(mycobacteriumtuberculosis, MTB)引起的结核病是重要的传染病,随着耐药和泛耐药菌株增多,结核病仍然给人们的生命健康带来了巨大的威胁[1]。目前结核杆菌的诊断与治疗均存在很多的难点,急需新的诊断指标与治疗靶点。ATP依赖的Clp蛋白酶系统是重要的酶系统,参与调节体内蛋白质代谢,清除不可逆损伤蛋白,对外应激耐受及维持内环境的稳态。MTB具有自身特殊的Clp蛋白酶系统,含有多个Clp亚基: ClpP1、ClpP2、ClpB、ClpC1、ClpC2、ClpX[2]。目前MTB的Clp蛋白酶中除ClpP1、ClpC1外,其余亚单位的结构功能仍然未有文献对其详细阐述[3-4]。由于MTB生长缓慢,具有高致病性,实验条件苛刻,本文应用生物信息学的方法,重点对ClpC2亚单位的保守性及其生物学作用进行分析,希望能从中得到更多的信息,为结核杆菌的诊断和治疗提供新的靶点。
1 方法
1.1 多重序列比对和进化树构建 首先在NCBI数据库中查找MTB的标准菌株H37Rv的clpC2基因核苷酸序列,用NCBI的BLAST程序搜索其同源生物序列。使用 ClustX 2.0版软件进行多重序列比对,序列对齐后再加以人工检查。进化树使用MEGA5.1软件的邻接归并法(Neighbor-Joining Method, NJ)构建,Kimura两参数模型(Kimura′s two-parameter),自展检验(bootstrap analysis)重复1 000次。基于分枝杆菌16s rRNA基因进化树的构建也采用上述同样的方法进行。
1.2 种内及种间进化分歧 运用MEGA5.1软件包中的Kimura′s two-parameter模式对分枝杆菌属16s rRNA和clpC2基因序列进行分析后,计算种内及种间进化分歧。
1.3 ClpC2保守结构域与二级结构的预测 从NCBI下载ClpC2的序列后,提交序列至http://swissmodel.expasy.org网站预测ClpC2 的保守结构域与二级结构[5]。
1.4 ClpC2蛋白酶的基本生物信息学分析 应用ExPASy的ProtParam对ClpC2氨基酸序列进行氨基酸数量、分子量、等电点、氨基酸组成及亲水性等基本理化性质的分析。应用PSORTb version 3.0.0分析蛋白质的亚细胞定位 ......
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