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綿羊mhcclassⅱ基因的生物信息學(xué)分析生物信息學(xué)畢業(yè)名師資料合集(完整版)資料(可以直接使用,可編輯優(yōu)秀版資料,歡迎下載)
綿羊mhcclassⅱ基因的生物信息學(xué)分析生物信息學(xué)畢業(yè)名師資料合集(完整版)資料(可以直接使用,可編輯優(yōu)秀版資料,歡迎下載)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書生命科學(xué)學(xué)院院生物工程系(教研室)系(教研室)主任:(簽名)2021年1月18日1設(shè)計(jì)(論文)題目及專題:綿羊MHCClass=2\*ROMANII基因的生物信息學(xué)分析2學(xué)生設(shè)計(jì)(論文)時(shí)間:自2011年1月18日開始至3設(shè)計(jì)(論文)所用資源和參考資料:3.1所用資源:萬維網(wǎng)上的生物數(shù)據(jù)庫;學(xué)校所購買的電子期刊;校圖書館;學(xué)院實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò);3.2參考資料:張陽德編著.生物信息學(xué)[M]北京:
科學(xué)出版社,2004.9.金伯泉.細(xì)胞和分子免疫學(xué)[M].科學(xué)出版社,2006,281-305.許忠能.生物信息學(xué)[M].清華大學(xué)出版社,2021,1-4.楊晶,胡剛,王奎,沈世鎰.生物計(jì)算——生物序列的分析方法與應(yīng)用[M].科學(xué)出版社,2021,105-111.4設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容:4.1獲取綿羊MHCClass=2\*ROMANII基因核酸與蛋白序列及與其同源的其它物種的序列,進(jìn)行多序列比對(duì),做出分子進(jìn)化樹,并分析;4.2對(duì)綿羊MHCClass=2\*ROMANII分子的疏水區(qū)、跨膜區(qū)、功能結(jié)構(gòu)域和生物活性位點(diǎn)分析;4.3預(yù)測綿羊MHCClass=2\*ROMANII分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)與三級(jí)結(jié)構(gòu)。5提交設(shè)計(jì)(論文)形式(設(shè)計(jì)說明與圖紙或論文等)及要求:5.1嚴(yán)格按照<<湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作規(guī)范>>的寫作完成畢業(yè)論文,完成不少于8000字信息量的論文;格式正確,包括目錄、論文中英文題目及摘要、前言、正文、參考文獻(xiàn)、致謝詞和附錄;5.2在實(shí)驗(yàn)及論文寫作過程中,對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果等要求實(shí)事求是,并且要在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成。6發(fā)題時(shí)間:2011年1月17指導(dǎo)教師:(簽名)學(xué)生:(簽名)湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)人評(píng)語[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作態(tài)度,研究內(nèi)容與方法,工作量,文獻(xiàn)應(yīng)用,創(chuàng)新性,實(shí)用性,科學(xué)性,文本(圖紙)規(guī)范程度,存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)]指導(dǎo)人:(簽名)年月日指導(dǎo)人評(píng)定成績:摘要從NCBI中獲取綿羊主要組織相容性復(fù)合體(MajorHistocompatibilityComplex,MHC)Ⅱ的核苷酸與氨基酸序列,應(yīng)用生物信息學(xué)原理,對(duì)綿羊MHCⅡ分子疏水區(qū)、跨膜區(qū)、結(jié)構(gòu)功能域和生物活性位點(diǎn)等幾方面生物學(xué)特性進(jìn)行了分析,預(yù)測出該基因的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu),并將綿羊與其它動(dòng)物的核苷酸和氨基酸序列進(jìn)行多序列對(duì)比,做出分子進(jìn)化樹。結(jié)果表明,綿羊MHCⅡ分子有一個(gè)疏水區(qū)和跨膜區(qū);該分子有主要組織相容性復(fù)合物蛋白免疫球蛋白信號(hào)及N-糖基化位點(diǎn)、蛋白質(zhì)激酶C磷酸化位點(diǎn)等多個(gè)生物活性位點(diǎn)。綿羊MHCclassⅡ的氨基酸序列和核苷酸序列與成都麻羊的同源性最高,分別達(dá)66%和73%,其次與亞洲水牛和肩蜂牛的同源性也較高,與大黃魚的同源性最低,分別為25%和51%。關(guān)鍵詞:主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類;生物信息學(xué);序列分析ABSTRACTExtractOvisariesfromNCBIofnucleotidesandMajorHistocompatibilityComplexclassIIaminoacidsequence,applicationbioinformaticsprinciple,onOvisariesMHCclassIImoleculessuccothwatershedandtransmembranearea,thestructureandfunctiondomainandbiologicalactivitysitesaspectsofbiologycharacteristicwasanalyzedtopredictthesecondarystructureandlevel3geneticstructure,andtheOvisariesandotheranimalswillbemorenucleotidesequenceofaminoacidsequenceandcontrast,makemoresequencephylogenetictree.Resultsshowthat,OvisariesMHCclassIImoleculeshaveadredgingwatershedandtransmembranearea,themoleculesaremajorhistocompatibilitycomplexproteinimmunoglobulinsignalandN-glycosylationsites,proteinkinaseCphosphorylationsitessuchmultiplebioactivelocisites,OvisariesMHCclassIIthesequenceofaminoacidsandnucleotidesequencesandtheCaprahircusishighesthomologyof66%and73%.SecondlyBubalusbubalisandBosindicushomologyofhigher,withthelowest,homologyofLarimichthyscroceafor25%and51%respectively.Keywords:MajorHistocompatibilityComplexclassIImolecules;Bioinformatics;Sequenceanalys目錄第一章前言 11.1生物信息學(xué)簡介 11.2MHC的相關(guān)簡介 1第二章材料來源 4第三章分析方法 53.1蛋白質(zhì)序列的獲取 5 5 53.2蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)分析 5 5 5 5 53.3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測 5 5 53.4綿羊MHCClassⅡ系統(tǒng)進(jìn)化樹分析 5第四章結(jié)果與分析 64.1綿羊MHCClassⅡ基因的核酸和蛋白質(zhì)序列 64.2綿羊MHCClassⅡ蛋白質(zhì)的疏水性和跨膜區(qū)分析 7 7 84.3綿羊MHCClassⅡ蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)域分析 94.4綿羊MHCClassⅡ蛋白質(zhì)生物活性位點(diǎn)分析 114.5綿羊MHCClassⅡ蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測 124.6綿羊MHCClassⅡ蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測 144.7同源序列對(duì)比和系統(tǒng)發(fā)生分析 15第五章結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 22致謝 23--ⅰ-第一章前言1.1生物信息學(xué)簡介生物信息學(xué)是一門研究生物和生物相關(guān)系統(tǒng)中信息內(nèi)容和信息流向的綜合性系統(tǒng)科學(xué),它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具,來闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義[1]。它的研究內(nèi)容包括生物信息的存儲(chǔ)于獲取、序列比對(duì)、測序與拼接、基因預(yù)測、生物進(jìn)化與系統(tǒng)發(fā)育分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測、分子設(shè)計(jì)與藥物設(shè)計(jì)、代謝網(wǎng)絡(luò)分析、基因芯片、DNA計(jì)算等。它還是一門以信息知識(shí)為基礎(chǔ)的學(xué)科,關(guān)鍵資源是知識(shí),關(guān)鍵技術(shù)是信息處理。它為揭示人類及重要?jiǎng)又参锓N類的基因組信息,繼而進(jìn)行生物大分子結(jié)構(gòu)模擬和藥物設(shè)計(jì),以及天然生物大分子的改造和基于受體結(jié)構(gòu)的藥物分子設(shè)計(jì)提供依據(jù)。生物信息學(xué)不僅對(duì)認(rèn)識(shí)生物體和生物信息的起源、遺傳、發(fā)育與進(jìn)化的本質(zhì)具有重要意義,而且可為人類疾病的診斷和防治開辟全新的途徑,并為動(dòng)植物的物種改良提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。此外通過對(duì)影響藥物代謝或效應(yīng)通路、相關(guān)基因編碼序列的再測序,很可能揭示個(gè)體對(duì)藥物差別的遺傳學(xué)基礎(chǔ)[2]。生物信息學(xué)作為生命科學(xué)研究所必需的研究工具,在生命科學(xué)實(shí)踐中越來越顯示出它的重要作用,特別是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析上,離不開生物信息學(xué)的指導(dǎo)[3]。而生物數(shù)據(jù)庫、相關(guān)軟件是生物信息學(xué)研究與應(yīng)用的重要資源。在生物信息學(xué)軟件中,生物學(xué)研究人員用得最多的軟件是搜索工具BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)[1]。本文則是對(duì)綿羊MHCclassII基因進(jìn)行了生物信息學(xué)分析,也多次使用了BLAST軟件。1.2MHC的相關(guān)簡介誘導(dǎo)強(qiáng)而迅速排斥反應(yīng)的抗原稱為主要組織相容性抗原或主要移植抗原,編碼這種抗原的基因群稱為主要組織相容性復(fù)合體(MajorHistocompatibilityComplex,MHC)。主要組織相容性復(fù)合體是存在于脊椎動(dòng)物某一染色體上的一群緊密連鎖的基因群,編碼主要組織相容性抗原,調(diào)控細(xì)胞間相互識(shí)別,并與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)有關(guān),呈高度多態(tài)性[4]。多態(tài)性是一個(gè)群體的概念,指MHC存在多個(gè)基因座位,染色體同一基因座有兩種以上的基因型,即可能編碼兩種以上的產(chǎn)物。MHC的高度多態(tài)基因區(qū),這些連鎖的免疫應(yīng)答基因控制著機(jī)體對(duì)抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答的能力。MHC高度多態(tài)性賦於物種極大的應(yīng)變能力造就了各式各樣對(duì)抗原(病原體)入侵反應(yīng)性和易感性不同的個(gè)體.使之能對(duì)付多變的環(huán)境條件及各種病原體的侵襲。在免疫應(yīng)答的T-B、T-T、T-APC細(xì)胞的相互作用中,T細(xì)胞除識(shí)別抗原物質(zhì)外,還必須同時(shí)識(shí)別與之作用細(xì)胞表面的MHC分子,這一現(xiàn)象稱為MHC限制性。不同的物種,不同種屬動(dòng)物都有自身的MHC:如人的MHC通常稱HLA基因(hunanleukocyteantigen,HLA)或HLA基因復(fù)合體,稱其產(chǎn)物為HLA分子或HLA抗原;稱小鼠MHC為H-2;稱黑猩猩為ChLA;稱狗為DLA;稱豬為SLA;稱牛為BoLA。根據(jù)主要組織相容性抗原分子結(jié)構(gòu)、分布和功能不同分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類分子。按所含基因的功能不同,一般可將MHC區(qū)域分為ClassⅠ區(qū)、ClassⅡ區(qū)和ClassⅢ區(qū)。其編碼基因也相應(yīng)地分成三類。Ⅰ類和Ⅱ類分子是結(jié)構(gòu)相似的細(xì)胞膜表面糖蛋白,除作為移植抗原外,還與抗原遞呈及某些疾病相關(guān)。Ⅲ類分子包括C2、C4、B因子和腫瘤壞死因子等多種可溶性蛋白質(zhì)。MHCⅠ類分子:所有有核細(xì)胞及血小板、網(wǎng)織紅細(xì)胞。圖1.1MHCⅡ分子結(jié)構(gòu)圖MHC-Ⅱ類分子是異源二聚體,它的分子的兩條鏈均由MHC-Ⅱ類分子基因編碼,由α鏈和β鏈以非共價(jià)鍵結(jié)合的多肽鏈構(gòu)成(如圖1.1所示),其中α鏈分子量為32~34kDa,有兩個(gè)N—連接寡糖;β鏈為27~30kDa,有一個(gè)N—連接寡糖。兩條鏈在整個(gè)結(jié)構(gòu)上彼此相似,由于糖基化作用,α鏈比β鏈略大,α鏈、β鏈胞膜外區(qū)各有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域α1、α2及β1、β2,每個(gè)結(jié)構(gòu)域約含90個(gè)氨基酸殘基。α鏈和β鏈均是跨膜蛋白,C端為胞漿區(qū)。除α1結(jié)構(gòu)域外,α2、β1和β2每個(gè)結(jié)構(gòu)域均含一個(gè)二硫鍵。胞膜外區(qū)(跨膜區(qū)和胞漿區(qū))按功能進(jìn)一步分為肽結(jié)合區(qū)和免疫球蛋白樣區(qū)。MHC-Ⅱ類分子的兩條鏈均由不同的MHC基因編碼,呈多態(tài)性。肽結(jié)合區(qū)MHC-Ⅱ類分子的α1、β1結(jié)構(gòu)域與免疫球蛋白樣區(qū)結(jié)構(gòu)域無相似性,是類分子結(jié)合抗原肽部位和高度多態(tài)性所在。每個(gè)結(jié)構(gòu)域都是有4條β折疊和1個(gè)α螺旋組成,α1和β1結(jié)構(gòu)域的β片層共同形成肽結(jié)合溝槽的底部,α1和β1結(jié)構(gòu)域的α螺旋共同形成肽結(jié)合溝槽的側(cè)壁。α2和β2結(jié)構(gòu)域?qū)儆诿庖咔虻鞍壮易錍1型結(jié)構(gòu),具非多態(tài)性,α2和β2結(jié)構(gòu)域是MHC-Ⅱ類分子的非多態(tài)部分,也是與CD4分子相互作用的位點(diǎn)。α2和β2結(jié)構(gòu)域C端側(cè)各有一個(gè)短的連接區(qū),分別連接α2、β2結(jié)構(gòu)域與跨膜區(qū)。跨膜區(qū)約含25個(gè)氨基酸殘基,形成α螺旋將α鏈和β鏈固定在細(xì)胞膜上。胞漿區(qū)很短,有25~30個(gè)氨基酸殘基,可能與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)圖1.1MHCⅡ分子結(jié)構(gòu)圖在MHCⅡ基因內(nèi),第一外顯子編碼先導(dǎo)順序或信號(hào)順序,它將新生蛋白帶向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。每個(gè)約由90個(gè)氨基酸組成的細(xì)胞外區(qū)殘基各有一個(gè)大外顯子跨膜區(qū)和胞漿區(qū)由幾個(gè)小外顯子編碼??刂芃HC基因轉(zhuǎn)錄的許多順式調(diào)節(jié)順序位于編碼MHC分子外顯子閱讀框架的5’端,這些核苷酸順序是DNA-結(jié)合蛋白的分子靶位,這些DNA-結(jié)合蛋白事反式轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。MHC基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的一般原則與免疫球蛋白基因相似。MHCⅡ類基因啟動(dòng)子序列位于基因編碼區(qū)5’端上游,轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游200bp范圍內(nèi)。MHCⅡ類基因進(jìn)側(cè)基因啟動(dòng)子部分存在多態(tài)性,表現(xiàn)為順式作用元件DQ,DP的多基因家族,是類分子多樣性的分子基礎(chǔ),在免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用[5]。本文是對(duì)綿羊MHCclassⅡ分子進(jìn)行生物信息學(xué)分析,應(yīng)用生物信息學(xué)方法找出綿羊MHCclassⅡ的核酸和蛋白質(zhì)序列,對(duì)綿羊MHCclassⅡ分子疏水區(qū)、跨膜區(qū)、結(jié)構(gòu)功能域和生物活性位點(diǎn)等幾方面生物學(xué)特性進(jìn)行了分析,預(yù)測出該基因的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu),并將綿羊與其它動(dòng)物的核苷酸和氨基酸序列進(jìn)行多序列對(duì)比和系統(tǒng)分子進(jìn)化樹分析,對(duì)綿羊MHCclassⅡ的研究做一下基礎(chǔ)性工作。第二章材料來源綿羊MHCclassⅡ基因及其同源的其它物種的核酸和氨基酸序列編碼(表2.1)。表2.1不同物種MHCclassⅡ基因的核酸和蛋白質(zhì)序列種類(species)蛋白質(zhì)編號(hào)(proteinID)核酸編號(hào)(nucleotideID)綿羊NP-001116870NM-001123398褐家鼠CAD86939AJ554216原雞AAR14674AY357254小家鼠NP-034508NM-010378非洲爪蟾蜍NP-001079971NM-001086502家貓ACK99138EU915361家馬XP-001493225XM-001493175野驢ABM92287EF204945歐洲兔NP-001164589NM-001171118歐洲野兔ACN39186FJ225345大熊貓XP-002914414XM-002914368鷦鷯AAN87894AY169005成都麻羊AAR97716AAR97716亞洲水牛AAY40169DQ016629肩峰牛CAX17688FM986339大猩猩AAU87999AY663403紅毛猩猩ACL00582EU877227野豬ABA42968DQ159895大西洋鯡CAM34665AM492999三文魚CAD27719AJ438965大黃魚ABV48907EF681863人NP-002113NM-002122家犬CAH61722AJ630362第三章分析方法3.1蛋白質(zhì)序列的獲得綿羊MHCclassⅡ基因的核酸和蛋白質(zhì)序列的獲得在NCBI數(shù)據(jù)庫上搜索綿羊MHCclassⅡ基因的核酸和蛋白質(zhì)序列。同源序列獲得利用NCBI上的BLAST程序?qū)Ρ戎苯荧@取與綿羊MHCclassⅡ基因同源的核酸和蛋白質(zhì)序列。3.2蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)分析疏水性分析用位于Expasyde的Protscale[6]()程序?qū)ζ溥M(jìn)行疏水性分析??缒^(qū)分析聯(lián)網(wǎng)至()使用服務(wù)器TMHMM-2.0[7]功能結(jié)構(gòu)域分析[7]進(jìn)行分析。生物活性位點(diǎn)分析利用位于Expasy的Prosite[6]綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)進(jìn)行活性位點(diǎn)分析。3.3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測聯(lián)網(wǎng)至(://P/)用PHD[8]對(duì)綿羊MHCclassⅡ進(jìn)行分析或聯(lián)網(wǎng)至PSIPRED[8]蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測利用位于SWISS-MODEL[5]的AutomatedMode服務(wù)器返回到郵件的結(jié)果,觀察蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。3.4綿羊MHCclassⅡ系統(tǒng)進(jìn)化樹分析[6]對(duì)所獲得的同源蛋白質(zhì)序列進(jìn)行比對(duì)分析并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。第四章結(jié)果與分析4.1綿羊MHCclassⅡ基因的核酸和蛋白質(zhì)序列在NCBI上獲取綿羊的蛋白質(zhì)序列(序列號(hào):NP-001116870):1
MKKALILRAL
ALAAMMSLCG
GEDIVADHVG
TYGTNVYQTY
GASGQFTFEF
DGDELFYVDL
61
RKKETVWRLP
EFNNITMFEI
QSALRNIVMS
KRNLDILMKN
SNFTPATNDI
PEVAVFPKSS
121
VILGIPNTLI
CQVDNIFPPV
INITWFYNGQ
FVAEGVAETT
FYPKSDHSFL
KFSYLTFVPA
181
SEDFYDCRVE
HWGLEEPLVK
HWEPKIPTPT
SELTETVVCA
LGLPMGLMGI
VVGTVLILRV
241
RCSGAASRRR
RAMSHGLKDG
KERKVFISVF
AAASGAQDHQ
PHAAWCFR
該蛋白質(zhì)序列由288個(gè)氨基酸殘基組成。在NCBI上獲取綿羊的核酸序列(序列號(hào):NM-001123398):1
CATGGGCTGC
TCCAACATGA
TTTCTCCAGC
AGTTCTCTTT
AGACCACCTT
CCTGGTGAGG
61
CACCACTTGG
AACAGCCACT
CCTGAGGAAA
CCCTTGGAGG
AGGAGGAGGA
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121
TCTGATTCTG
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CTCTGGCCGC
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181
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GCGCCTCTGG
241
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301
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361
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421
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CTGAAGTGGC
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TGATCCTGGG
481
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CAACATCTTT
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TCAACATCAC
541
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TTGTTGCAGA
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GAGACCACCT
TCTACCCCAA
601
GAGTGACCAC
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AGTTCAGTTA
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GTTCCCGCCA
GTGAAGACTT
661
CTATGACTGC
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GGAAGAGCCC
CTCGTCAAGC
ACTGGGAGCC
721
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CAGAGCTGAC
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GTCTGTGCCC
TGGGGCTGCC
781
CATGGGCCTC
ATGGGCATCG
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1021
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CCTTGACTGA
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GCTCCTTCCA
1081
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TGGGGCAGAC
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1141
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CACAGAGACC
1201
TGGATTGTTC
CACC
該核酸序列由1214個(gè)堿基組成。4.2綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的疏水性和跨膜區(qū)分析4.2.1綿羊MHCclassⅡ疏水性是每個(gè)氨基酸所固有的特性,即每個(gè)氨基酸遠(yuǎn)離周圍水分子,將自己包埋進(jìn)蛋白質(zhì)核心的相對(duì)趨勢(shì)。疏水性氨基酸在蛋白質(zhì)內(nèi)部,由于其疏水性的相互作用,在保持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定中起著重要作用。疏水性預(yù)測的方法依賴于疏水性的衡量尺度,每個(gè)氨基酸根據(jù)其一系列的物理特性(例如溶解性、跨越水-汽相時(shí)產(chǎn)生的自由能等),被賦予一個(gè)數(shù)值以代表其疏水性。組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸各自帶有不同極性的側(cè)鏈基團(tuán),氨基酸側(cè)鏈的疏水性,用從各氨基酸的疏水性減去甘氨酸疏水性之值來表示。具有較高正值的氨基酸具有較強(qiáng)的疏水性;而具有較低負(fù)值的氨基酸則具有較強(qiáng)的輕水性[6]。利用位于Expasy的Protscale進(jìn)行疏水性分析,當(dāng)Windowsize設(shè)置為9時(shí),當(dāng)氨基酸殘基的疏水性值大于2.34時(shí),為明顯的疏水區(qū)。單個(gè)氨基酸疏水性值:Ala:1.800Arg:-4.500Asn:-3.500Asp:-3.500Cys:2.500Gln:-3.500Glu:-3.500Gly:-0.400His:-3.200Ile:4.500Leu:3.800Lys:-3.900Met:1.900Phe:2.800Pro:-1.600Ser:-0.800Thr:-0.700Trp:-0.900Tyr:-1.300Val:4.200:-3.500:-3.500:-0.490MIN:-2.244MAX:3.122圖4.1用Protscale對(duì)綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)進(jìn)行疏水性分析結(jié)果從上圖返回的結(jié)果我們得知在第234位氨基酸處有最大值3.122,在第258位氨基酸處有最小值-2.244,在第位231至236位氨基酸的值分別為2.503,2.829,2.941,3.122,2.912,2.601這一區(qū)段氨基酸疏水性值大于2.34,所以我們得出結(jié)論:該蛋白質(zhì)序列在位于231~236位殘基之間具有明顯的疏水性,從而說明該序列有一個(gè)疏水區(qū)。綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的跨膜螺旋區(qū)分析膜蛋白是一類結(jié)構(gòu)獨(dú)特的蛋白質(zhì),執(zhí)行著重要的細(xì)胞生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)序列含有跨膜區(qū),提示它可能作為膜受體起作用,也可能是定位在膜上的錨定蛋白或離子通道蛋白,所以含有跨膜區(qū)蛋白往往和細(xì)胞的功能狀態(tài)密切相關(guān),對(duì)膜蛋白的跨膜螺旋進(jìn)行預(yù)測是生物信息學(xué)的重要應(yīng)用[9]。通常使用單一的預(yù)測軟件分析的準(zhǔn)確性都不太高,綜合不同的軟件預(yù)測結(jié)果并結(jié)合疏水性圖,可獲得較好的預(yù)測結(jié)果。使用兩種在線網(wǎng)絡(luò)工具分析結(jié)果分別是:(1)利用TMHMM軟件分析結(jié)果如下:#SequenceLength:288#SequenceNumberofpredictedTMHs:1#SequenceExpnumberofAAsinTMHs:21.83121#SequenceExpnumber,first60AAs:0.52936#SequenceTotalprobofN-in:0.06765Sequence TMHMM2.0 outside 1217Sequence TMHMM2.0 TMhelix 218240Sequence TMHMM2.0 inside 241288圖4.2用TMHMM對(duì)綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的跨膜區(qū)分析結(jié)果根據(jù)以上數(shù)據(jù)和圖表顯示我們可以得出這樣的結(jié)論:在位于位于218~240位氨基酸之間存在一個(gè)跨膜區(qū)。(2)利用Tmpred軟件分析結(jié)果如下:possiblemodelsconsidered,onlysignificantTM-segmentsused>STRONGLYpreferedmodel:N-terminusoutside3strongtransmembranehelices,totalscore:3329#fromtolengthscoreorientation1425(22)742o-i2121143(23)542i-o3217240(24)2045o-i>alternativemodel3strongtransmembranehelices,totalscore:2867#fromtolengthscoreorientation1624(19)899i-o2114133(20)505o-i3216238(23)1463i-o圖4.3用Tmpred對(duì)綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的跨膜區(qū)分析結(jié)果由分析結(jié)果和圖像顯示,可得出這樣的結(jié)論:綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的跨膜區(qū)有兩種可能,它有三個(gè)明顯的跨膜區(qū)。一種可能為它的跨膜區(qū)一個(gè)位于4~25位氨基酸之間,一個(gè)位于121~143位氨基酸之間,另一個(gè)位于217~240位氨基酸之間。另一種可能為它的跨膜區(qū)一個(gè)位于6~24位氨基酸之間,一個(gè)位于114~133位氨基酸之間,另一個(gè)位于216~238位氨基酸之間??傮w來看,Tmpred軟件預(yù)測出三個(gè)跨膜區(qū),TMHMM預(yù)測出一個(gè)跨膜區(qū),顯然,對(duì)于同一蛋白,兩種不同的的方法給出了不同的預(yù)測結(jié)果,但部分預(yù)測結(jié)果大致相同。然而在多數(shù)情況下,Tmpred的預(yù)測結(jié)果比實(shí)際情況會(huì)稍微長一些或偏一些,基于綜上考慮,認(rèn)為該蛋白僅存在一個(gè)跨膜區(qū),位于218~240位氨基酸殘基之間,這與疏水性的分析也基本吻合。4.3綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)域分析結(jié)構(gòu)域(StructuralDomain)是生物大分子中具有特異結(jié)構(gòu)和獨(dú)立功能的區(qū)域,特別指蛋白質(zhì)中這樣的區(qū)域,是介于二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)之間的另一種結(jié)構(gòu)層次。所謂結(jié)構(gòu)域是指蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明顯分開的緊密球狀結(jié)構(gòu)區(qū)域,又稱為轄區(qū)。在球形蛋白中,結(jié)構(gòu)域具有自己特定的四級(jí)結(jié)構(gòu),其功能部依賴于蛋白質(zhì)分子中的其余部分,但是同一種蛋白質(zhì)中不同結(jié)構(gòu)域間常可通過不具二級(jí)結(jié)構(gòu)的短序列連接起來。蛋白質(zhì)分子中不同的結(jié)構(gòu)域常由基因的不同外顯子所編碼。有些球形蛋白的一條肽鏈,或以共價(jià)鍵相連的兩條或多條肽鏈在空間結(jié)構(gòu)上可以區(qū)分為若干個(gè)球狀的子結(jié)構(gòu),其中的每一個(gè)球狀子結(jié)構(gòu)就被稱為一個(gè)結(jié)構(gòu)域。圖4.4用InterProScan對(duì)綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)域分析結(jié)合Prosite數(shù)據(jù)庫分析:hitsbyprofiles:[1hit(by1profile)on1sequence]HitsbyPS50835
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Ig-likedomainprofile:USERSEQ1
(288aa)111-191:score=11.134PEVAVFP-KSSVILGIPNTLICQVDNiFPPVINITWFYNG-QFVAEGVAETTFYpKSDHSFLKFSYltFVPASEDFYDCRVEHPredictedfeature:DISULFID131187Bysimilarity[condition:C-x*-C]hitsbypatterns:[1hit(by1pattern)on1sequence]HitsbyPS00290
IG_MHC
Immunoglobulinsandmajorhistocompatibilitycomplexproteinssignature:USERSEQ1
(288aa)185-191:
YDCRVEH圖4.5用PROSIT對(duì)綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)域分析通過兩種不同的數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)該蛋白質(zhì)存在主要組織相容性復(fù)合物蛋白免疫球蛋白信號(hào)、免疫球蛋白c1位點(diǎn)、免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域、主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類樣識(shí)別抗原、主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類樣識(shí)別抗原蛋白、免疫球蛋白樣折疊以及未整合區(qū)段。通過Prosite數(shù)據(jù)庫我們發(fā)現(xiàn)在111~191位氨基酸之間存在一個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域,其期望值是11.134。其中131~187位氨基酸之間存在二硫化物,起著重要的生理作用。在185~191位氨基酸之間存在一個(gè)主要組織相容性復(fù)合物蛋白免疫球蛋白信號(hào)。在InterProScan數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)于126~197位氨基酸段為免疫球蛋白c1位點(diǎn),27~104位氨基酸段為主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類樣識(shí)別抗原,105~221位氨基酸段為免疫球蛋白樣折疊。4.4綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)生物活性位點(diǎn)分析Pattern-ID:ASN_GLYCOSYLATIONPS00001PDOC00001Pattern-DE:N-glycosylationsitePattern:N[^P][ST][^P]74NITM142NITWPattern-ID:CAMP_PHOSPHO_SITEPS00004PDOC00004Pattern-DE:cAMP-andcGMP-dependentproteinkinasephosphorylationsitePattern:[RK]{2}.[ST]62KKETPattern-ID:PKC_PHOSPHO_SITEPS00005PDOC00005Pattern-DE:ProteinkinaseCphosphorylationsitePattern:[ST].[RK]90SKR247SRRPattern-ID:CK2_PHOSPHO_SITEPS00006PDOC00006Pattern-DE:CaseinkinaseIIphosphorylationsitePattern:[ST].{2}[DE]76TMFEPattern-ID:MYRISTYLPS00008PDOC00008Pattern-DE:N-myristoylationsitePattern:G[^EDRKHPFYW].{2}[STAGCN][^P]30GTYGTN124GIPNTL149GQFVAE155GVAETT222GLPMGL229GIVVGT256GLKDGKPattern-ID:IG_MHCPS00290PDOC00262Pattern-DE:ImmunoglobulinsandmajorhistocompatibilitycomplexproteinssignaturePattern:[FY][^L]C[^PGAD][VA][^LC]HYDCRVEH結(jié)果表明,該蛋白質(zhì)序列含有:2個(gè)N-糖基化位點(diǎn),位于74~77和142~145位氨基酸段;1個(gè)A激酶位點(diǎn),位于62~65為氨基酸段;2個(gè)蛋白質(zhì)激酶C磷酸化位點(diǎn),分別位于90~92和247~249位氨基酸段;1個(gè)酪蛋白激酶II磷酸化位點(diǎn),分別位于76~79位氨基酸段;7個(gè)N-肉豆蔻?;饔梦稽c(diǎn),分別位于30~35、124~129、149~154、155~160、222~227、229~234、256~261位氨基酸段;1個(gè)主要組織相容性復(fù)合物蛋白免疫球蛋白信號(hào),位于185~191位氨基酸段。4.5綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測是聯(lián)系其一級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)的橋梁和紐帶,并為蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)和功能提供了大量信息,有助于蛋白質(zhì)突變體的設(shè)計(jì),有助于確定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能。用PHD預(yù)測蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),如圖4.6。在該蛋白質(zhì)序列中,螺旋結(jié)構(gòu)(H)占總序列的18.06%,折疊結(jié)構(gòu)(E)占總序列的28.47%,卷曲結(jié)構(gòu)(L)占總序列的53.47%。由此可見該蛋白質(zhì)卷曲程度較高。表4.1蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測組成結(jié)構(gòu)類型螺旋(H)折疊(E)卷曲(L)所占比列(%)18.0628.4753.47用PHD方法預(yù)測如下:圖4.6蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測的PROF結(jié)果圖中縮詞說明:AA:氨基酸序列OBS_sec:觀察到的二級(jí)結(jié)構(gòu)(H=螺旋,E=折疊,L=環(huán))PROF_sec:PROF預(yù)測的二級(jí)結(jié)構(gòu)Rel_sec:PROF的可靠性(0=低,9=高)SUB_sec:PROF預(yù)測的結(jié)果(“.”意味著對(duì)應(yīng)殘基未給出預(yù)測結(jié)果,因?yàn)槠淇煽啃缘陀?%)O_3_acc:所觀察到的具有相對(duì)溶解性的兩種情況:b=0-9%,i=9-36%,e=36-100%P_3_acc:PROF預(yù)測相對(duì)溶解性的三種情況:b=0-9%,i=9-36%,e=36-100%Rel_acc:PROF預(yù)測的可靠性(0=低,9=高)SUB_acc:PROF預(yù)測的子集,所有殘基期望的平均相關(guān)性>0.694.6綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測利用SWISS-MODEL對(duì)綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)的模建結(jié)果如下:
Modelinformation:
Modelledresiduerange:23to202
Basedontemplate:1es0A(2.60?)
SequenceIdentity[%]:67.222
Evalue:5.45e-72圖4.7模建質(zhì)量評(píng)價(jià)分析圖4.8模建的蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)圖(SWISS-MODEL)由以上分析結(jié)果和圖像可得出:綿羊MHCclassII蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)是基于1es0的A鏈模建的,兩者序列一致性達(dá)到67.222%。該模建的蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)是由第23~202位氨基酸參與的,其空間結(jié)構(gòu)見圖4.8。圖4.7中綠色區(qū)域表示合適的空間結(jié)構(gòu),紅色區(qū)域表示不合適的空間結(jié)構(gòu)。4.7同源序列比對(duì)和系統(tǒng)發(fā)生分析利用BLAST程序得出綿羊MHCclassII與其它物種的同源性比較,然后利用CLUASTAL2.1軟件進(jìn)行物種之間的多序列對(duì)比作出進(jìn)化樹并做出分析。表4.2綿羊MHCclassⅡ與其它物種的同源性比較動(dòng)物種類核苷酸相差數(shù)目同源性氨基酸相差數(shù)目同源性綿羊/褐家鼠28867.014447.0綿羊/人29566.014845.0綿羊/原雞32457.016238.0綿羊/小家鼠27968.014048.0綿羊/非洲爪蟾蜍30666.015842.0綿羊/家貓25577.011357.0綿羊/家馬16580.08263.0綿羊/野豬16182.08064.0綿羊/大西洋鯡40056.019226.0綿羊/三文魚39264.017731.0綿羊/大黃魚41051.020125.0綿羊/野驢19279.09160.0綿羊/歐洲兔27670.013850.0綿羊/歐洲野兔27769.013750.0綿羊/大熊貓22276.011657.0綿羊/鷦鷯36059.018030.0綿羊/亞洲水牛14483.07365.0綿羊/肩蜂牛14083.07565.0.綿羊/大猩猩30264.015644.0綿羊/紅毛猩猩30063.015444.0綿羊/成都麻羊12286.06067.0綿羊/家犬24374.012056.0從以上對(duì)比我們可以看出綿羊MHCclassⅡ的核苷酸序列和氨基酸序列同成都麻羊的同源性最高,核苷酸的同源性為86%,氨基酸的同源性為67%,與大黃魚的同源性最低,核苷酸的同源性51%,氨基酸的同源性為25%。CLUSTAL2.1multiplesequencealignment(用CLUSTAL2.1軟件進(jìn)行得多序列比對(duì)結(jié)果如下):家貓VLGFCIMALLMGPQESLA--IKEEHVIIQAEFYLKPDSSGEFMFDFDGDEIFHVDM54家犬VLGFFIMAFLMGPQESWA--VKEEHVIIQAEFYLTPDPSGEFMFDFDGDEIFHVDM54紅毛猩猩MLGVFIIAVLMSAQESRA--IKEEHVIIQAEFYLNPDQSGEFMFDFDGDEIFHVDM54歐洲野兔VLGFFIIAILMSPQKSWA--IKEEHVIIQAEYFLSPDDLGEFMFDFDGDEIFHVDM54亞洲水牛ILGLFIT-VLISLQESWA--IKEDHVIIQAEFYLKPEESAEFMFDFDGDEIFHVDM54肩峰牛ILGLFIT-VLIGLQESWA--IKENHVIIQAEFYLKPEESAEFMFDFDGDEIFHVDM54褐家鼠VIRFFFMAVLMSPQKSWA--IREEHTIIQAEFYLSPDQNGEFMFDFDGDEIFHVDI54人LLGALALTTVMSPCGGED-IVADHVASCGVNLYQFYGPSGQYTHEFDGDEQFYVDL55大猩猩LLGALALTTVMSPCGGED-IVADHVASCGVNLYQSYGPSGQFTHEFDGDEQFYVDL55成都麻羊ILGALALTTVMSPSGSED-IVADHIAAYGINVYHSYGPSGHYTHEFDGDEEFYVDL55野豬MWGAVALTTVMSACGGED-IAADHVASYGLNVYQSYGPSGYFTHEFDGDEEFYVDL55歐洲野兔DEQFYVDL8小家鼠ILGVLALTTMLSLCGGEDDIEADHVGTYGISVYQSPGDIGQYTFEFDGDELFYVDL56鷦鷯IWGILALATTLSPCGGEDDIKADHVGIYGMTMYQSHKPNGQYIFEFDGDELFYVDS56綿羊ILRALALAAMMSLCGGED-IVADHVGTYGTNVYQTYGASGQFTFEFDGDELFYVDL55家馬VLGLHTLMTLLSPQEAEA-IKADHMASYGPAFYQSYGASGQFSHEFDGEQLFSVEL55大熊貓VLGLHSLMSLLSPHEAGA-IKADHMGSYGPAFYQSYGASGQFSHEFDGEQLFSVDL55野驢VLRTLSLAFLLSLRGAGA-IKADHVSTY-AAFVQTHRPTGEFMFEFDEDEQFYVDL55非洲爪蟾蜍MISVCALLVLGLKASDAVTVDYFDYGTDYYQSYGPSGEYLFLYNENELFHVDL53原雞LSGAAVPLLLLGVLGGVG-AVLKPHVLLQAEFYQRSEGPDKAWAQFGFHFDADELFHVEL59三文魚CWQVYAEHK-VLHIDLYISGCSDSDGLDMYGLDGEEMWYADF42大黃魚MMKMIVVLVLSSVHCESADTLQEDLCIFGCSASDGEFMYGLDGEETWYADF52大西洋鯡MTLTWILLLLTGIICTETKIVHVDIALVGCTDSDGEKMFGLDGEEKGHADF52家貓EKKETVWRLEEFGRFASFEAQGALANIAVDKANLDILIKRSNNTPNTNEPPEV-TVL110家犬EKKETVWRLEEFGRFASFEAQGALANIAVDKANLDTMIKRSNHTPNTNVPPEV-TVL110紅毛猩猩AKKETVWRLEEFGRFASFEAQGALANIAVDKANLEIMTKRSNYTPITNVPPEV-TVL110歐洲兔DKKETVWRLKEFGQFASFEAQGALANIAVDRANLDIMIKRSNHTPDTNVPPEV-TLL110亞洲水牛TKKETVWRLPEFGHFASFEAQGALANMAVMKANLDIMIKRSNNTPNTNVPPEV-TLL110肩峰牛GKKETVWRLPEFGHFASFEAQGALANMAVMKANLDIMIKRSNNTPNTNVPPEV-TLL110褐家鼠KKSETIWRLEEFAQFASFEAQGALANIAVDKANLDIMIKRSNNTPDANVIPEV-TVL110人ERKETAWRWPEFSKFGGFDPQGALRNMAVAKHNLNIMIKRYNSTAATNEVPEV-TVF111大猩猩ERKETAWRWPEFSKFGGFDPQGALRNMAVAKHNLNIMIKRYNSTAATNEVPEV-TVF111成都麻羊EKKETVWRLPEFSKFVGFDPQGALRNMASGKQTLEIMIQSSNSTAATNKVPEV-TVF111野豬EKKETVWRLPLFSKFTSFDPQGALRNIATAKHNLNILIKRSNNTAAVNQVPEV-TVF111歐洲野兔DKKETIWRLPEFSRFASFDPQGALGNIATERYNLDIMIKRSNSTAAINEVPEV-TVF64小家鼠DKKETVWMLPEFGQLASFDPQGGLQNIAVVKHNLGVLTKRSNSTPATNEAPQA-TVF112鷦鷯DKKETVWRIPEFGELTSFDPQGGLQDIATVKHNLEILTKRSNSTPATNKVPEV-TVL112綿羊RKKETVWRLPEFNNITMFEIQSALRNIVMSKRNLDILMKNSNFTPATNDIPEV-AVF111家馬KKREAAWRLPEFGDLTRFDPQNGLASIAMIRVHLEVLVERSNRTRAINVPPRV-TIL111大熊貓KKRETVWRLPEFGNFAYFDPQNGLASIAMIRAHLDVLVERSNRTRATNVPPRV-TVL111野驢DKKETVWHLEEFGRAFSFEAQGGLANIAILNNNLNITIQRSNYTQAANDPPEV-TVF111非洲爪蟾蜍ESKSVVWTLPGLEKYTSFDPQGGLQDINIAKYNLDVMMKRPNFTAATNIPPLV-SVY109原雞DAAQTVWRLPEFGRFASFEAQGALQNMAVGKQNLEVMIGNSNRSQQDFVTPEL-ALF115三文魚NKGEGVVALPPFADPFTFP-GFYEGAVGNQGVCKANLAVNIKAYKNPEEKIDPPHS-SIY98大黃魚VRGKGVEPQPSFVDHVSYVEGTYEGAVGALAACKQNLKYHIKPFKDFPVERDPPSSPMIY112大西洋鯡TKGKFIMTLPEFADPFKYEEGAYEGAVRDKEVCKQNLQVAIQAYKSPAEAEAPPMS-SIY111::.:.:::..:.*家貓SNSPVELGEPNILICFIDKFSPPVINVTWLRNGKPVTTGVSETVFLPRE-DHLFRKFHYL169家犬SNTPVELGEPNILICFIDKFSPPVINVTWLRNGNPVTTGVSETIFLPRE-DHLFRKFHYL169紅毛猩猩TNSPVELREPNVLICFIDKFTPPVVNVTWLLNGKPVTTGVSETVFLPRE-DHLFRKFHYL169歐洲兔PSSPVELGEPNVLICFIDKFSPPVINVTWLRNGNPVTMGVSETVFLPRD-DHLFRKFHYL169亞洲水牛PNKPVELGEPNTLICFIDKFSPPVISVTWLRNGKPVTDGVSQTVFLPRN-DHLFRKFHYL169肩峰牛PNKPVELGEPNTLICFIDKFSPPVISVTWLRNGKPVTDGVSQTVFLPRN-DHLFRKFHYL169褐家鼠PKSPVNLGEPNILICFIDKFSPPAVNVTWLRNGQPVTKGVSETVFLPRE-DHLFRKFHYL169人SKSPVTLGQPNTLICLVDNIFPPVVNITWLSNGQSVTEGVSETSFLSKS-DHSFFKISYL170大猩猩SKSPVTLGQPNTLICLVDNIFPPVVNITWLSNGHSVTEGVSETSFLSKS-DHSFFKISYL170成都麻羊SKSPVMLGQPNTLICHVDNIFPPVINITWLRNGHSVIEGTSETSFLSKD-DHSFSKISYL170野豬PKSPVMLGQPNTLICHVDNIFPPVINITWLKNGHSVTEGFSETSFLSKN-DHSFLKISYL170歐洲野兔SKAPVRLGQPNTLICLVDNIFPPVINISWLINGHSVTEGVFETSFLSKS-DHAFLKIVYL123小家鼠PKSPVLLGQPNTLICFVDNIFPPVINITWLRNSKSVADGVYETSFFVNR-DYSFHKLSYL171鷦鷯PKSPVLLGQPNTLICFVDNIFPPVINITWLKNSKSITDGVYETSFLSNS-DHSFHKMVYL171綿羊PKSSVILGIPNTLICQVDNIFPPVINITWFYNGQFVAEGVAETTFYPKS-DHSFLKFSYL170家馬PKSRVELGQPNVLICIVENIFPPVINITWLRNGQTITEGVAQTSFYSQP-DHMFRKFHYL170大熊貓PKFRVELGQPNVLICIVDNIFPPVINITWLRNGQIVSEGVAQTSFYSQP-DHLFRKFCYL170野驢PKEPVALGQPNTLICHIDKFFPPVLNVTWLCNGEPVTEGVAESLFLPRT-DYSFHKFHYL170非洲爪蟾蜍ITKPVVLGEPNILICCVTNIFPPVMNTTWIKNGEKITVGFSQTSFLPAQ-DHSFRRLHYL168原雞PAEAVSLEEPNVLICYADKFWPPVATMEWRRNGAVVSEGVYDSVYYGRP-DLLFRKFSYL174三文魚PRDDVDLGVENTLICHVSGFHPAPVRVRWTRNNQNLTEGVRLSTPYPNA-DFTLNQFSSL157大黃魚TKDDVELGEEDVLLCHVTGFSPAPVKVYWTKNGVNVTEGTSINAPHPNK-DGSYRQTSRL171大西洋鯡PRHEVKVGTVNTLICYIAGFYPPRLTVRWTRNNKNVTQGVSSSQLRLNVNDLSFNQFFTL171:*:*::*:*:*.**.:家貓PFLPSTEDVYDCKVEHWGLDEPLLKHWEFDAPTPLPETTENVVCALGLIVGLVGIIVGTI229家犬PFLPSAEDVYDCKVEHWGLDEPLLKHWEFEPPTPLPETTENVVCALGLIVGLVGIITGTI229紅毛猩猩PFLPSTEDVYDCKVEHWGLDEPLLKHWEFDAPSSLPETKENVVCALGLIVGLVGIIIGTI229歐洲兔PFLPSTEDVYDCKVEHWGLEEPTLKHWEFEARTPLPETTENVVCALGLVVGLVGIIVGTI229亞洲水牛PFLPTTEDVYDCKVEHLGLNEPLLKHWEYEAPSPLPETTENAVCALGLIVALVGIIAGTV229肩峰牛PFLPTTEDVYDCKVEHLGLNEPLLKHWEYEAPAPLPETTENAVCALGLIVALVGIIAGTI229褐家鼠TFLPSVEDYYDCEVDHWGLEEPLRKHWEFEEKTLLPETKENVLCVLGLFVGLVGIVVGIV229人TFLPSADEIYDCKVEHWGLDQPLLKHWEPEIPAPMSELTETVVCALGLSVGLMGIVVGTV230大猩猩TFLPSADEIYDCKVEHWGLDEPLLKHWEPEIPAPMSELTETVVCALGLSVGLAGIVVGTV230成都麻羊TFLPSDDDIYDCKVEHWGLEEPLLKHWEPEIPAPMSELTETVVCALGLTVGLVGIVVGTI230野豬TFLPSDDDFYDCKVEHWGLDKPLLKHWEPEIPAPMSELTETVVCALGLIVGLVGIVVGTV230歐洲野兔TFLPSADDIYDCRVEHWGLEKPLLRHWEPEIPAPMSELTETVVCALGLAVGLVGIIVGTI183小家鼠TFIPSDDDIYDCKVEHWGLEEPVLKHWEPEIPAPMSELTETVVCALGLSVGLVGIVVGTI231鷦鷯TFIPSDDDVYDCKVEHWGLDEPVLKHWELDVTAPMSELPETVVCALGLSVGIVGIVVGTI231綿羊TFVPASEDFYDCRVEHWGLEEPLVKHWEPKIPTPTSELTETVVCALGLPMGLMGIVVGTV230家馬TFVPSADDFYDCKVEHWGLAEPFLRHWEPQVPILPPDITETLICVLGLAIGLVSFLVGTI230大熊貓TFVPFADDMYDCKVEHWGLEEPLLRHWEPQVPLPVPDTTETLICALGLALGLVGTI226野驢TFVPSAEDYYDCRVEHWGLDQPLLKHWEAQEPIQIPETTETVLCALGLVLGLVGIIVGTV230非洲爪蟾蜍AFIPNEHDIYTCEVEHWGLEKPTRRVWKHDVPTPISEAYQNAICALGLAVGIIGIIAGVM228原雞PFVPQRGDVYSCAVRHWGAEGPVQRMWEPEVPEPPSESSATLWCAVGLAVGIAGIAAGTA234三文魚PFTPEEGDIYGCTVEHKGLAEPLTRIWEPEVIQP--SVGPAVFCGVGLTVGLLGVAAGTF215大黃魚EFTPQLGDVYSCTVKHLSLQHPLTMFWDVEVKQP--GVGPAVFCGLGLTVGLLGVAAGTF229大西洋鯡NFTPQEGDMYTCTVEHQALEGPMTREFDVEVSEP--SLGPSVFCGVGLTLGLLGVATGTF229*.*:***:****.*:..家貓F(tuán)IIKGMRKVNAGERR-GP246家犬FIIKGMRKVKAGERR-GP246紅毛猩猩FIIKGVRKSNAAERR244歐洲兔FIIKGVHKGNATERR-GT246亞洲水牛FIIKGVRKANTAERR-GP246肩峰牛FIIKGVRKANTVERR-GP246褐家鼠LIIKGLRKRNAVERRQGA247人FIIQGLRS-VGASRHQGP247大猩猩FIIQGLRS-VGASRHQGP247成都麻羊LIIRGLRS-GGPSRHQGP247野豬FIIQGLRS-GGPSRHQGS247歐洲野兔LIIRGLRS-SGASRQQGP200小家鼠FIIQGLRS-GGTSRHPGP248鷦鷯FIIQGLRS-GGTSRHPGP248綿羊LILRVRCS-GAASRRRRA247家馬LLIISTCL-SGAPRRRGP247大熊貓LLIRGMCL-SSARRYRGP243野驢LIIKSLRS-GRDPRAQGP247非洲爪蟾蜍LIIKGMKQ-SAAQGRSQR245原雞LILRAVRR-NAANRQPGL251三文魚FLIKGNQCN224大黃魚FLIKGNECS238大西洋鯡FLVKGNQCN238*:**:.*:::(“*”號(hào)代表保守性極高的殘基位點(diǎn);“:”號(hào)代表保守性略低的殘基位點(diǎn))重建系統(tǒng)發(fā)生樹的方法有很多,各有優(yōu)缺點(diǎn)。因此在實(shí)際操作中,往往需要根據(jù)自己的研究需要聯(lián)合使用不同的購樹方法以獲得最佳分析結(jié)果。距離建樹方法根據(jù)一些尺度計(jì)算出雙重序列的距離,然后拋開真是數(shù)據(jù),只是固定的距離建立進(jìn)化樹[9]。由這些動(dòng)物氨基酸序列的多序列比對(duì)從而做出分子進(jìn)化樹用TREEVIEW打開如下圖,從圖中也可反映出它們進(jìn)化關(guān)系的遠(yuǎn)近。我們所構(gòu)建出來的進(jìn)化樹只是對(duì)真實(shí)的進(jìn)化關(guān)系的評(píng)估或者模擬。如果我們采用了一種適當(dāng)?shù)姆椒▉韺?duì)其進(jìn)行評(píng)估,那么所構(gòu)建的進(jìn)化樹就會(huì)接近真實(shí)的“進(jìn)化樹”。因?yàn)樗容^的序列氨基酸差別大,所以在構(gòu)建此進(jìn)化樹時(shí),采用了距離依靠法,即進(jìn)化樹的拓?fù)湫螤钣蓛蓛尚蛄械倪M(jìn)化距離決定的,進(jìn)化樹的枝條的長度代表著進(jìn)化距離。家貓綿羊家馬成都麻羊亞洲水牛肩峰牛野豬野驢大熊貓家犬歐洲兔歐洲野兔褐家鼠小家鼠人大黃魚非洲爪蟾蜍三文魚大猩猩紅毛猩猩大西洋鯡原雞鷦鷯圖4.9綿羊MHCclassⅡ蛋白質(zhì)與其同源動(dòng)物氨基酸序列的分子進(jìn)化樹家貓綿羊家馬成都麻羊亞洲水牛肩峰牛野豬野驢大熊貓家犬歐洲兔歐洲野兔褐家鼠小家鼠人大黃魚非洲爪蟾蜍三文魚大猩猩紅毛猩猩大西洋鯡原雞鷦鷯第五章結(jié)論5.1該蛋白質(zhì)有一個(gè)疏水區(qū)和一個(gè)跨膜區(qū),分別位于231~236和218~240位氨基酸殘基區(qū)段;5.2該蛋白質(zhì)存在主要組織相容性復(fù)合物蛋白免疫球蛋白信號(hào)、免疫球蛋白c1位點(diǎn)、免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域、主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類樣識(shí)別抗原、主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類樣識(shí)別抗原蛋白、免疫球蛋白樣折疊以及未整合區(qū)段及2個(gè)N-糖基化位點(diǎn),1個(gè)A激酶位點(diǎn),2個(gè)蛋白質(zhì)激酶C磷酸化位點(diǎn),1個(gè)酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位點(diǎn),7個(gè)N-肉豆蔻?;饔梦稽c(diǎn)。5.3在該蛋白質(zhì)序列中,螺旋結(jié)構(gòu)占總序列的18.06%,折疊結(jié)構(gòu)占總序列的28.47%,卷曲結(jié)構(gòu)占總序列的53.47%,總體來看該蛋白質(zhì)卷曲程度較高。5.4綿羊MHCⅡ分子模建的蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)是由第23~202位氨基酸參與的。5.5綿羊MHCclassⅡ的氨基酸序列和核苷酸序列與成都麻羊的同源性最高,分別達(dá)86%和67%,其次與亞洲水牛和肩蜂牛的同源性也較高,與大黃魚的同源性最低,分別為25%和51%。參考文獻(xiàn)[1]許忠能.生物信息學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2021,1-15.[2]張陽德.生物信息學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2005,4-5.[3]陶士珩.生物信息學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2007,3.[4]劉建欣,鄭昌學(xué).現(xiàn)代免疫學(xué)—免疫的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002,139-152.[5]金伯泉.細(xì)胞和分子免疫學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2006,281-305.[6]張成崗,賀福初.生物信息學(xué)方法與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2002,64-89,120-146.[7]吳祖建,高芳鑾,沈建國.生物信息學(xué)分析實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2021,82-89,105-177.[8]楊晶,胡剛,王奎,沈世鎰.生物計(jì)算—生物序列的分析方法與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2021,105-111.[9]李衍達(dá),孫之榮等,生物信息學(xué)—基因和蛋白質(zhì)分析的實(shí)用指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003,175-197.[10]賈斌.中國美利奴羊MHC-DRB1基因PCR-RFLP多態(tài)性分析[DB]..[11]蘇建明,肖調(diào)義,張學(xué)文,陳韜,章懷云.草魚MHCⅡα基因cDNA的克隆與組織表達(dá)分析[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2021,34(6):45-56.[12]趙紅娟,李華,于輝,王繼文.魚類MHCⅡ類基因與免疫抗性的研究進(jìn)展[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2021,03(5):40-51.[13]HowardA.Anderson,ElizabethM.Hiltbold&
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