ILKAP基因及蛋白質(zhì)的生物信息學(xué)分析

1、 目錄摘要- 1 -Abstract- 2 -1 前 言- 3 -2 相關(guān)知識(shí)的簡(jiǎn)介- 5 -2.1生物信息學(xué)簡(jiǎn)介- 5 -2.2數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介- 5 -2.3相關(guān)分析軟件及網(wǎng)站- 6 -2.4 本研究的目的與意義- 6 - 3 方法與分析- 7 -3.1 ILKAP基因及蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)分析- 7 -3.1.1 ILKAP基因cDNA的成分分析- 7 -3.1.2 開放閱讀框查找分析- 8 -3.1.3 ILKAP蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)分析- 10 -3.2 ILKAP蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)分析- 10 -3.2.1 ILKAP蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)- 10 -3.2.2跨膜結(jié)構(gòu)域分析- 12 -3.2.3蛋白的卷曲螺旋

2、結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)- 12 -3.2.4 信號(hào)肽預(yù)測(cè)- 13 -3.2.5蛋白質(zhì)的疏水性預(yù)測(cè)分析- 14 -3.2.6 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)分析- 15 -3.3 ILKAP蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析- 16 -3.4 序列相似性分析- 17 - 4 結(jié)論與討論- 20 -4.1 結(jié)論- 20 -4.2 討論- 20 -ILKAP基因及蛋白質(zhì)的生物信息學(xué)分析摘要整合素連接激酶相關(guān)絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶(integrin-linked kinase-associated serine/threonine phosphatase， ILKAP)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種重要的蛋白磷酸酶。本論文利用NCBI數(shù)據(jù)庫，DNAman

3、，DNASTAR-Lasergene等相關(guān)的生物信息學(xué)軟件及相應(yīng)的生物信息學(xué)分析網(wǎng)站，對(duì)大鼠進(jìn)行基因和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析，結(jié)果表明：ILKAP基因序列全長(zhǎng)1318bp，包含一個(gè)461224bp的開放閱讀框，編碼一個(gè)由392個(gè)氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)，主要由螺旋（146個(gè)）、無規(guī)則卷曲（149個(gè)）和少量的折疊（69個(gè)）構(gòu)成。ILKAP在哺乳動(dòng)物中高度保守，人與大鼠、小鼠以及大鼠與小鼠之間的同源性分別高達(dá)95%、95%、97%。ILKAP蛋白具有PP2C結(jié)構(gòu)域，結(jié)合結(jié)構(gòu)域的功能和其他物種中的ILKAP的功能，綜合分析ILKAP可能與細(xì)胞凋亡的密切聯(lián)系，而凋亡信號(hào)的阻斷，導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。關(guān)

4、鍵詞: ILKAP，生物信息學(xué)，核酸和蛋白質(zhì)分析，同源性 AbstractIntegrin-linked kinase-associated serinethreonine phosphatase（ILKAP) is found in recent years of a kind of important protein phosphatase. This paper use the NCBI database, DNAman, DNASTAR-Lasergene and related bioinformatics software and corresponding bioinformat

5、ics analysis website, on Rattus norvegicus gene and protein structure prediction and analysis, the results show that: The ILKAP gene sequence of the full-length 1318bp, contains a 46 1224bp open reading frame, encoding a consists of 392 amino acid residues of proteins, mainly composed of an alpha he

6、lix (146), without the rules of curling (149) and a small amount of folding (69). ILKAP in mammals is highly conserved, the homology between the man and Rattus norvegicus, Mus musculus and Rattus norvegicus and Mus musculus were as high as 95%, 95%, 97%. ILKAP protein has a PP2C domain, binding doma

7、in of the function and other species in the ILKAP function, comprehensive analysis of ILKAP may be associated with apoptosis in close contact, and apoptotic signal blocking, resulted in tumor genesis and development.Key words：ILKAP，Bioinformatics，Nucleic acid and protein analysis，homology 1 前 言整合素連接

8、激酶相關(guān)絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶integrin-linked kinase-associated serine/threonine(ILKAP)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種重要的蛋白磷酸酶。從它被發(fā)現(xiàn)開始就顯示出其與細(xì)胞凋亡的密切聯(lián)系，而凋亡信號(hào)的阻斷，導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。ILKAP主要通過抑制整合素連接激1(integrin-linked kinase-1,ILK-1)的活性負(fù)調(diào)控整合素激酶信號(hào)通路，以及通過去磷酸化凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)的Thr845正調(diào)控JNK/SAPK信號(hào)通路而發(fā)揮作用。而這兩條信號(hào)通路與腫瘤的發(fā)

9、生、發(fā)展都有非常密切的關(guān)系。ILKAP最初是在大鼠中發(fā)現(xiàn)的一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)與大鼠PP2C或PP2C有30%左右的序列同源性，并且它的C端片段具有蛋白磷酸酶2C結(jié)構(gòu)域，但是其N端的76個(gè)氨基酸殘基是其特有的，與目前所發(fā)現(xiàn)的任何一種蛋白質(zhì)都沒有同源性。后來將其列入PP2C蛋白家族，ILKAP由392個(gè)氨基酸殘基組成，相對(duì)分子量約為43kDa，包含N端特異的76個(gè)氨基酸殘基以及C端的PP2C類催化結(jié)構(gòu)域。ILKAP在各種組織中均有廣泛的表達(dá)，尤其是在骨骼肌，肝臟，腎臟中都有高水平的表達(dá)。ILKAP在哺乳動(dòng)物中高度保守，ILKAP所包含的PP2C結(jié)構(gòu)域，與PP2C，C，PP2C所包含PP2C結(jié)構(gòu)

10、域的同源性分別為31%、29%、38%，而大鼠、小鼠以及大鼠與小鼠之間的同源性分別高達(dá)95%、95%、97%。ILKAP的C端大部分片段要是PP2C結(jié)構(gòu)域，并包含了PP2C結(jié)構(gòu)域共有的全部11個(gè)保守的活性位點(diǎn)，使ILKAP具備了絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的催化活性。研究發(fā)現(xiàn)，東方田鼠抗日本血吸蟲抗性相關(guān)基因E7743 ORF編碼的產(chǎn)物為整合素連接激酶相關(guān)絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶 ，與之相互作用的蛋白為整合素連接蛋白激酶(integrin-linked protein kinase，ILK)。而現(xiàn)有研究表明，ILKAP在細(xì)胞生長(zhǎng)與凋亡的調(diào)控過程中起重要作用。E7743編碼的產(chǎn)物可能為ILKAP基因在東

11、方田鼠中的同源基因。PP2C的生理功能主要是通過去磷酸化作用負(fù)調(diào)控蛋白激酶級(jí)聯(lián)信號(hào)系統(tǒng)，從而參與細(xì)胞周期調(diào)控、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯及翻譯后修飾等細(xì)胞過程。ILKAP是PP2C的成員之一，作為一種抑癌基因，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有其重要作用。它的主要生理功能是介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。了解ILKAP的基因各種信息，掌握其一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)研究腫瘤發(fā)生及細(xì)胞凋亡有重要作用，研究其各種生物信息進(jìn)行分析,并與其他物種的ILKAP進(jìn)行對(duì)比，這將為各種抗癌的生物制藥提供重要線索。本研究主要通過所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，在導(dǎo)師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下，運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)資源，相關(guān)的在線分析軟件和

12、圖書館等平臺(tái)，完成ILKAP的生物學(xué)信息分析，掌握現(xiàn)代生物信息學(xué)分析技能。2 相關(guān)知識(shí)的簡(jiǎn)介2.1生物信息學(xué)簡(jiǎn)介生物信息學(xué)是一門交叉學(xué)科。它包含了生物信息的獲取、管理、分析、解釋和應(yīng)用在內(nèi)的所有方面。它綜合運(yùn)用生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)等多方面知識(shí)與方法，來闡明和理解大量生物數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義，并應(yīng)用于解決生命科學(xué)研究和生物技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)中的各種問題。生物信息學(xué)主要有三個(gè)組成部分：建立可以存放和管理生物信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫；研究開發(fā)科利用有效分析與挖掘生物學(xué)數(shù)據(jù)的方法、算法和軟件工具；使用這些工具去分析和解釋不同類型的生物學(xué)數(shù)據(jù)，包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)及生化途徑等。生

13、物信息學(xué)這個(gè)術(shù)語從20世紀(jì)90年代開始使用，最初主要指的是DNA、RNA及蛋白質(zhì)序列的數(shù)據(jù)管理和分析。自從20世紀(jì)60年代就有了序列分析的計(jì)算機(jī)工具，但是那時(shí)并未引起人們很大的關(guān)注，直到測(cè)序技術(shù)的發(fā)展使GenBank之類的數(shù)據(jù)庫中存放的序列數(shù)量出現(xiàn)了迅猛的增長(zhǎng)?，F(xiàn)在該術(shù)語已擴(kuò)展到幾乎覆蓋各種類型的生物學(xué)數(shù)據(jù)，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)和蛋白質(zhì)互作等。2.2數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介據(jù)保守估計(jì)，目前世界上平均每一分鐘就有一個(gè)序列增加到核酸序列數(shù)據(jù)庫中，能夠從飛速增長(zhǎng)的序列數(shù)據(jù)更高效的提取信息，建立生物信息中心，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的信息共享成為必然。歐美各國(guó)及日本等西方國(guó)家相繼成立了生物信息資源和研究中心，如美

14、國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心(National Center for Biotechnology Information，NCBI)、位于英國(guó)的歐洲生物信息研究所(European Bioinformatics Institute，EBI)、位于瑞士日內(nèi)瓦的蛋白質(zhì)專家分析系統(tǒng)(The Expert Protein Analysis System，ExPaSy)、日本國(guó)立遺傳學(xué)研究院(National Institute Genetics，簡(jiǎn)稱NIG)等。以西歐各國(guó)為主的歐洲分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)組織(European Molecular Biology network ,EMBnet)，成立于1988年，是

15、目前國(guó)際上最大的分子生物信息研究、開發(fā)和服務(wù)機(jī)構(gòu)。它把歐洲乃至世界各國(guó)的生物信息中心聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)信息共享，并合作進(jìn)行開發(fā)、研究、培訓(xùn)。2.3相關(guān)分析軟件及網(wǎng)站序列分離軟件：GeneStudio序列翻譯軟件：Editseq序列拼接軟件：DNASTAR-Lasergene v6開發(fā)閱讀框：美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(NCBI)：http:/www. ncb.inlm. nih. gov二級(jí)結(jié)構(gòu)：三級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫或DNA數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行相似性比較的分析（BLAST）: 2.4 本研究的目的與意義一 、課題目的 （ 1 ）對(duì)ILKAP的基因及蛋白質(zhì)氨基酸序列組成進(jìn)行生物信息學(xué)分析。（ 2 ）通過本

16、論文的實(shí)施，熟悉NCBI進(jìn)行生物信息學(xué)檢索。掌握重要生物信息學(xué)分析軟件，進(jìn)行生物信息學(xué)分析。 二、課題意義 ILKAP作為一種抑癌基因，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有其重要作用，了解ILKAP的基因各種信息，掌握其一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)研究腫瘤發(fā)生及細(xì)胞凋亡有重要作用。通過所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，在導(dǎo)師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下，運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)資源，相關(guān)的在線分析軟件和圖書館等平臺(tái)，掌握現(xiàn)代生物信息學(xué)分析技能。ILKAP是一種蛋白磷酸酶，與細(xì)胞調(diào)亡密切相關(guān)，研究其各種生物信息進(jìn)行分析,并與其他物種的ILKAP進(jìn)行對(duì)比，這將為各種抗癌的生物制藥提供重要線索。3 方法與分析3.1 ILKAP基因及蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)分析3

17、.1.1 ILKAP基因cDNA的成分分析先在NCBI中檢索出ILKAP的核酸序列，然后采用DNASTAR軟件中的Editseq程序，分析cDNA的堿基組成。結(jié)果如下：（1）堿基序列>lcl|NM_022606.1_gene_1 gene=Ilkap location=1.1318CGCCGCCCAGGCTAGCGCGAGCCTCCGCTCCATCGCCCCGCCGCCATGGACCTATTCGGGGACTTGCCGGAGCCCGAGCGCCCGCCGCGGCCGTCTGCCGGGAAAGAAGCACAGGAAGGACCCGTGCTCTTCGAGGACCTGCCCCCGACCAGCAGT

18、ACTGACTCAGGATCTGGGGGACCTTTACTCTTTGATGGTCTTCCACCTGCTGGCAGCGGCAATTCAGGTTCTCTTGCCACATCAGGCTCCCAGGTGGTGAAGAACGAAGGAAAAGGAGCAAAGAGGAAAGCCCCTGAGGAAGAGAAGAATGGCGGTGAAGAGCTTGTGGAAAAGAAAGTTTGTAAAGCCTCTTCGGTGATCTTTGGTTTGAAAGGCTACGTGGCAGAGCGGAAGGGTGAGAGGGAGGAGATGCAGGACGCCCATGTCATCCTGAATGATATCACTCAGGAGTGTAATCCT

19、CCATCATCTCTCATTACTCGGGTTTCATACTTTGCTGTTTTTGATGGACATGGAGGAATTCGAGCCTCGAAATTTGCTGCACAGAATTTGCACCAGAACTTAATCAGGAAATTTCCTAAAGGAGATGTAATCAGTGTGGAGAAGACTGTGAAGAGGTGCCTGCTAGATACTTTTAAGCACACCGATGAAGAGTTCCTGAAACAGGCTTCAAGCCAGAAGCCTGCCTGGAAAGACGGGTCCACTGCCACGTGTGTCCTGGCTGTGGACAACATCCTGTATATCGCCAACCTTGGAGATAGT

20、CGGGCAATCCTGTG（2）堿基成分Total number of bases is 1318 % A = 24.51 323 % G = 29.36 387 % T = 22.23 293 % C = 23.90 315 % A+T = 46.74 616 % C+G = 53.26 702 BASE COUNT 323 a 315 c 387 g 293 t3.1.2 開放閱讀框查找分析對(duì)ILKAP拼接全長(zhǎng)cDNA序列用NCBI ORFfinder(/gorf/gorf.html)進(jìn)行開放閱讀框分析，輸入檢索號(hào)即可。見圖1，大鼠IL

21、KAP基因的開放閱讀框?yàn)?61224bp。 46 atggacctattcggggacttgccggagcccgagcgcccgccgcgg M D L F G D L P E P E R P P R 91 ccgtctgccgggaaagaagcacaggaaggacccgtgctcttcgag P S A G K E A Q E G P V L F E 136 gacctgcccccgaccagcagtactgactcaggatctgggggacct D L P P T S S T D S G S G G P 181 ttactctttgatggtcttccacctgctggcagcggc

22、aattcaggt L L F D G L P P A G S G N S G 226 tctcttgccacatcaggctcccaggtggtgaagaacgaaggaaaa S L A T S G S Q V V K N E G K 271 ggagcaaagaggaaagcccctgaggaagagaagaatggcggtgaa G A K R K A P E E E K N G G E 316 gagcttgtggaaaagaaagtttgtaaagcctcttcggtgatcttt E L V E K K V C K A S S V I F 361 ggtttgaaaggctacg

23、tggcagagcggaagggtgagagggaggag G L K G Y V A E R K G E R E E 406 atgcaggacgcccatgtcatcctgaatgatatcactcaggagtgt M Q D A H V I L N D I T Q E C 451 aatcctccatcatctctcattactcgggtttcatactttgctgtt N P P S S L I T R V S Y F A V 496 tttgatggacatggaggaattcgagcctcgaaatttgctgcacag F D G H G G I R A S K F A A Q

24、541 aatttgcaccagaacttaatcaggaaatttcctaaaggagatgta N L H Q N L I R K F P K G D V 586 atcagtgtggagaagactgtgaagaggtgcctgctagatactttt I S V E K T V K R C L L D T F 631 aagcacaccgatgaagagttcctgaaacaggcttcaagccagaag K H T D E E F L K Q A S S Q K 676 cctgcctggaaagacgggtccactgccacgtgtgtcctggctgtg P A W K D

25、G S T A T C V L A V 721 gacaacatcctgtatatcgccaaccttggagatagtcgggcaatc D N I L Y I A N L G D S R A I 766 ctgtgtcgatataacgaggaaagtcaaaagcatgcagccttaagc L C R Y N E E S Q K H A A L S 811 ctcagcaaagagcacaatccaactcagtatgaagagcgcatgagg L S K E H N P T Q Y E E R M R 856 atacagaaggctggaggcaatgtcagagatggccgt

26、gtcttgggt I Q K A G G N V R D G R V L G 901 gtgctggaggtatcccgctccattggagatgggcagtacaagcgt V L E V S R S I G D G Q Y K R 946 tgcggggtcacatccgtgcctgatatcagacgctgccagttgacc C G V T S V P D I R R C Q L T 991 cccaatgacaggttcattttgctggcttgtgatgggctcttcaag P N D R F I L L A C D G L F K 1036 gtctttaccccagaa

27、gaagctgtgaacttcatcttgtcctgcctt V F T P E E A V N F I L S C L 1081 gaggatgagaagatccagacccgagaagggaagcctgctgttgat E D E K I Q T R E G K P A V D 1126 gcccgctatgaagctgcatgcaacaggctggctaacaaggcagtg A R Y E A A C N R L A N K A V 1171 cagcggggctcggcagataacgtgacggtgatggtggtgaggata Q R G S A D N V T V M V V

28、R I 1216 ggacactga 1224 G H *圖1 ILKAP ORF預(yù)測(cè)圖3.1.3 ILKAP蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)分析（1）氨基酸序列利用 DNASTAR軟件中的Editseq程序，放入基因序列，選中開放閱讀框檢索出氨基酸序列，結(jié)果如下：MDLFGDLPEPERPPRPSAGKEAQEGPVLFEDLPPTSSTDSGSGGPLLFDGLPPAGSGNSGSLATSGSQVVKNEGKGAKRKAPEEEKNGGEELVEKKVCKASSVIFGLKGYVAERKGEREEMQDAHVILNDITQECNPPSSLITRVSYFAVFDGHGGIRASKFAAQNLHQNLIRKFP

29、KGDVISVEKTVKRCLLDTFKHTDEEFLKQASSQKPAWKDGSTATCVLAVDNILYIANLGDSRAILCRYNEESQKHAALSLSKEHNPTQYEERMRIQKAGGNVRDGRVLGVLEVSRSIGDGQYKRCGVTSVPDIRRCQLTPNDRFILLACDGLFKVFTPEEAVNFILSCLEDEKIQTREGKPAVDARYEAACNRLANKAVQRGSADNVTVMVVRIGH（2）基因所編碼蛋白質(zhì)的特征分析利用http:/wolfpsor.tseq.cbrc.Jp將所得的氨基酸進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)氨基酸數(shù)：392；理論P(yáng)I 6.68；負(fù)電荷數(shù)：5

30、4；正電荷數(shù)：53；分子式：C1859H2992N542O585S14總原子數(shù)：5992；估計(jì)半衰期：30h；不穩(wěn)定指數(shù)：42.19；脂肪指數(shù)：78.11；總平均親水性：-0.484。（3）氨基酸組成 見表1表1氨基酸組成成分氨基酸Ala (A)Arg (R)Asn (N)Asp (D)Cys (C)Gln (Q)Glu (E)Gly (G)His (H)Ile (I)數(shù) 量3124172210153235717百分率7.9%6.4%4.3%5.6%2.6%3.8%8.2%8.9%1.8%4.3%氨基酸Leu (L)Lys (K)Met (M)Phe (F)Pro (P)Ser (S)Thr

31、(T)Trp (W)Tyr (Y)Val (V)數(shù) 量3228 4142129161729百分率8.2%7.1%1.0%3.6%5.4%7.4%4.1%0.3%1.8%7.4%3.2 ILKAP蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)分析3.2.1 ILKAP蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)入網(wǎng)站,輸入氨基酸序列于框中，提交，結(jié)果見圖2。MDLFGDLPEPERPPRPSAGKEAQEGPVLFEDLPPTSSTDSGSGGPLLFDGLPPAGSGNSGSLATSGSQVVhhhetccccccccccccccccccccceeeeccccccccccccccceeetcccccccccccccccchhhhhKNEGKGAKRKA

32、PEEEKNGGEELVEKKVCKASSVIFGLKGYVAERKGEREEMQDAHVILNDITQECNPPSShhhcttccccchhhhhhhhhhhhhhhhhhtccheeehhhhhhhhtcchhhhhhhhhhhhhhcccccccccLITRVSYFAVFDGHGGIRASKFAAQNLHQNLIRKFPKGDVISVEKTVKRCLLDTFKHTDEEFLKQASSQKccccceeeeeectttcchhhhhhhhhhhhhhhhhcccccccchhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhtccPAWKDGSTATCVLAVDNILYIANLGDSRAIL

33、CRYNEESQKHAALSLSKEHNPTQYEERMRIQKAGGNVRDccccttccheeeeeetteeeeecccccheeeeetccccccceeeeeeccccccchhhhhhhhhttceeetGRVLGVLEVSRSIGDGQYKRCGVTSVPDIRRCQLTPNDRFILLACDGLFKVFTPEEAVNFILSCLEDEKItceeeeeehhhhttccccccceeecccccceeeccttcheeeeetttcheeccchhhhhhhhhhhhhhhhQTREGKPAVDARYEAACNRLANKAVQRGSADNVTVMVVRIGHHccccccch

34、hhhhhhhhhhhhhhhhhttcccceeeeeeeecc注：H代表螺旋，E代表折疊，C代表卷曲結(jié)構(gòu)。Alpha helix (Hh) 螺旋 : 146 is 37.24% Random coil (Cc) 無規(guī)卷曲 : 149 is 38.01% Extended strand (Ee) 折疊片 : 69 is 17.60% 圖2 ILKAP蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果螺旋又稱3.613-螺旋，它是由氫鍵封閉的13元環(huán)，每圈螺旋占3.6個(gè)氨基酸。螺旋由于與溶劑的作用或中間有脯氨酸等也會(huì)發(fā)生彎曲。不同的殘基對(duì)于螺旋中間部位及N端或C端出現(xiàn)的傾向性不同。折疊片是帶狀的折疊股間形成氫鍵而構(gòu)成的，在

35、氨基酸序列上往往是不連續(xù)的，幾乎所有的折疊片在沿著折疊股的方向均發(fā)生右手的扭曲，在折疊股間形成左手的扭曲，某些殘基傾向于出現(xiàn)折疊中，-轉(zhuǎn)角是由第一個(gè)殘基的C=O與第四個(gè)殘基的N-H氫鍵結(jié)合而形成一個(gè)緊密的環(huán)無規(guī)卷曲泛指那些不能被歸入明確的二級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽區(qū)段。 預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,組成ILKAP蛋白的392個(gè)氨基酸中，146個(gè)氨基酸可能形成螺旋結(jié)構(gòu)，69個(gè)氨基酸可能形成折疊片，149個(gè)氨基酸可能形成無規(guī)卷曲。ILKAP蛋白以三種形式存在，螺旋，折疊，無規(guī)則卷曲。其中螺旋，無規(guī)則卷曲占主要地位。3.2.2跨膜結(jié)構(gòu)域分析進(jìn)入網(wǎng)站，輸入氨基酸序列，提交，結(jié)果見圖3，結(jié)果預(yù)測(cè)顯示 ILKAP蛋白質(zhì)無跨膜結(jié)構(gòu)域

36、。圖3 ILKAP蛋白質(zhì)跨膜結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)結(jié)果3.2.3蛋白的卷曲螺旋結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)進(jìn)入網(wǎng)站，放氨基酸序列于框內(nèi)，提交，結(jié)果見圖4。結(jié)果顯示，存在兩個(gè)卷曲螺旋結(jié)構(gòu)，區(qū)域在110140、340390位置，但通過跨膜結(jié)構(gòu)分析知道在這些區(qū)域里并沒有跨膜結(jié)構(gòu)，所以，這些區(qū)域可能是其他的功能區(qū)域。 圖4 ILKAP蛋白質(zhì)卷曲螺旋結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)圖3.2.4 信號(hào)肽預(yù)測(cè)進(jìn)入網(wǎng)站，放氨基酸序列于框內(nèi)，提交，結(jié)果見圖5。結(jié)果預(yù)測(cè)顯示，沒有信號(hào)肽，該蛋白質(zhì)不是分泌蛋白。 max. C 38 0.124 max. Y 38 0.111 max. S 8 0.155 mean S 1-37 0.106 D 1-37 0.108 0.

37、450 NO圖5 ILKAP蛋白質(zhì)信號(hào)肽預(yù)測(cè)圖3.2.5蛋白質(zhì)的疏水性預(yù)測(cè)分析進(jìn)入網(wǎng)站，放氨基酸序列于框內(nèi)，提交，結(jié)果見圖6。蛋白質(zhì)的疏水性分析是蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中的一個(gè)必要過程,通過分析可以得到蛋白質(zhì)的親疏水區(qū)域，一方面可以為二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果提供參考，另一方面還可以為結(jié)構(gòu)域以及功能域的劃分提供依據(jù)。20種氨基酸的預(yù)測(cè)圖及疏水參數(shù)見下表。（高正值的氨基酸具有更大的疏水性，而低負(fù)值的氨基酸則更加親水。）表2 20種氨基酸的預(yù)測(cè)圖及疏水參數(shù)AlaArgAsnAspCysGlnGluGlyHisIle1.800-4.500-3.500-3.5002.500-3.500-3.500-0.4

38、00-3.2004.500LeuLysMetPhe ProSerThrTrpTyrVal3.800-3.9001.9002.800-1.600-0.800-0.700-0.900-1.3004.200 圖6 ILKAP蛋白質(zhì)的疏水性預(yù)測(cè)圖從表中及圖中可以看出整個(gè)蛋白質(zhì)疏水性最大值為2.345。最小值為-3.245。在320349區(qū)域氨基酸的疏水性最強(qiáng)。其次是220230區(qū)域、390395區(qū)域、100110區(qū)域具有一定的疏水性。表現(xiàn)出整體具有一般的疏水性。3.2.6 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)分析結(jié)構(gòu)域是在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成三級(jí)結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)，一條多肽鏈在這個(gè)域圍內(nèi)來回折疊，但相鄰的域常被一個(gè)或兩個(gè)多肽片段連結(jié)。通常由50300個(gè)氨基酸殘基組成，其特點(diǎn)是在三維空間可以明顯區(qū)分和相對(duì)獨(dú)立，并且具有一定的生物功能如結(jié)合小分子。通過.org/prosite對(duì)ILKAP蛋白結(jié)構(gòu)域分析，顯示有C端的PP2C類催化結(jié)構(gòu)域，見圖7。Hits by PS01032   PP2C   Protein phosphatase 2C signature :USERSEQ1    (392 aa)14