结核分枝杆菌Rv1636蛋白的生物信息学分析 - abc

结 核 分 枝 杆 菌 Rv1636 蛋 白 的 生
物 信 息 学 分 析
汇 报 人 : 崔 保 亮
17 组 成 员 : 崔 保 亮
郭 立 平
王 香 玲
赵 利 明

汇 报 提 纲
• 1. 背 景 知 识 介 绍
• 2.mRNA 的 分 析
• 3. 氨 基 端 序 列 分 析
• 4. 蛋 白 质 结 构 预 测
• 5. 参 考 文 献
• 6. 致 谢

1. 背 景 知 识 介 绍
• 结 核 分 枝 杆 菌 (Mycobacterium tuberculosis)
是 重 要 的 全 球 性 致 病 菌 , 由 其 引 起 的 结 核
病 是 世 界 上 致 死 率 最 高 的 传 染 病 之 一 。
• 结 核 分 枝 杆 菌 H37Rv 菌 株 是 研 究 结 核 分 枝 杆
菌 的 标 准 菌 株 。

• 1998 年 ,H37Rv 菌 株 全 基 因 组 测 序 完 成 ,
并 发 现 了 PE 和 PPE 两 大 富 含 甘 氨 酸 的 蛋 白
家 族 , 推 测 其 功 能 可 能 与 结 核 分 枝 杆 菌 抗
原 变 异 和 干 扰 、 抑 制 抗 原 递 呈 过 程 相 关 ,
具 有 极 为 重 要 的 免 疫 学 意 义 。

• Rv1636 基 因 所 编 码 的 Rv1636 蛋 白 属 于 普 通
应 激 蛋 白 A 家 族 。
• 当 结 核 杆 菌 处 于 应 激 条 件 下 , 该 蛋 白 的 表
达 会 加 强 , 它 会 增 加 结 核 杆 菌 在 恶 劣 条 件
的 存 活 几 率 , 而 且 可 能 使 结 核 杆 菌 具 有
“ 应 激 耐 受 ” 活 性 。

• 本 报 告 通 过 对 Rv1636 进 行 生 物 信 息 学 和 结
构 的 初 步 分 析 , 以 期 能 够 对 进 一 步 深 入 研
究 该 蛋 白 的 免 疫 学 特 性 , 开 发 更 有 效 的 基
于 复 合 抗 原 的 结 核 病 免 疫 学 诊 断 试 剂 , 以
及 新 型 疫 苗 和 新 型 药 物 研 究 提 供 理 论 依 据 。

2.mRNA 分 析
在 GeneBank 中 找 到 Rv1636 的 mRNA 序 列

用 WebLab 中 的 cusp 软 件 显 示 密 码 子 使 用 偏 好 性
• #CdsCount: 1
#Coding GC 63.72%
#1st letter GC 67.35%
#2nd letter GC 42.86%
#3rd letter GC 80.95%
• #Codon AA Fraction Frequency Number
• GCC A 0.583 95.238 14
• GAC
ATC
D
I
0.833
0.889
68.027
54.422
10
8
• AAG K 0.875 47.619 7
• CTG L 0.583 47.619 7
• GTC V 0.412 47.619 7
• GTG V 0.412 47.619 7

3. 氨 基 酸 序 列 分 析
• 在 Uniprot 中 找 到 Rv1636 的 氨 基 酸 序 列

用 Protparam 对 氨 基 酸 序 列 进 行 理 化 性 质 分 析

ProtParam 没 有 考 虑 蛋 白 质 翻 译 后 修 饰 、 蛋 白 质 多 聚 体 等 情 况 , 故
用 户 在 预 测 和 分 析 此 类 特 定 蛋 白 质 的 基 本 理 化 性 质 时 需 要 仔 细 审 视
反 馈 结 果 。

氨 基 酸 序 列 的 二 级 结 构

Tmap 进 行 跨 膜 螺 旋 预 测

• 显 示 没 有 跨 膜 螺 旋 !
TMHMM 预 测 跨 膜 螺 旋

ExPASy 进 行 亲 水 性 分 析

用 dotmacher 对 氨 基 酸 重 复 序 列 进 行 分 析

在 BLAST 中 进 行 不 同 物 种 分 支 杆 菌 同 源 性 搜 索 ,
之 后 在 MEGA 中 进 行 序 列 比 对

构 建 进 化 树
51
99
83
40
40
26
100
69 Mycobacterium intracellulare ATCC 13950
96 Mycobacterium intracellulare ATCC 13950 hypothetical protein
92 Mycobacterium colombiense CECT 3035
91
100
Mycobacterium avium subsp. avium ATCC 25291
Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis K-10
Mycobacterium parascrofulaceum ATCC BAA-614
Mycobacterium tuberculosis H37Rv
Mycobacterium kansasii ATCC 12478
Mycobacterium leprae TN
Mycobacterium marinum M
Mycobacterium ulcerans Agy99
Mycobacterium xenopi RIVM700367
Mycobacterium phlei RIVM601174
Mycobacterium smegmatis str. MC2 155
Mycobacterium thermoresistibile ATCC 19527
100
Mycobacterium sp. MCS
68
51
Mycobacterium vanbaalenii PYR-1
70 Mycobacterium gilvum PYR-GCK
Mycobacterium avium 104
100 Mycobacterium intracellulare MOTT-64
0.2

4. 蛋 白 质 结 构 预 测
用 Swiss-Model 预 测 的 结 构
Automated Mode 自 动 模 式

模 型 的 评 估 :Anolea / QMEAN / Gromos:

Residue error plot

从 PDB 中 下 载 的 Rv1636 的 晶 体 结 构
• Chains:A,B,
• C,D,
• E,F

选 取 第 4 位 的 Tyr, 第 64 位 的 Ala 和 第 135 位 的
Arg, 与 A 亚 基 做 Fit Molecular
• 比 较 重 合 之 前 的 3D 结 构 :
• 预 测 的 PDB 中 的

• 比 较 重 合 之 后 的 3D 结 构 :
• RMSD=0.08

4. 参 考 文 献
1. 结 核 分 枝 杆 菌 Rv1168c 蛋 白 的 基 因 表 达 、
纯 化 及 结 构 分 析
余 晓 丽 , 孙 战 强 , 周 晨 俊 , 温 子 禄 , 陈 军 , 孙 庆 文 , 王 洪
海 , 张 舒 林
2. 结 核 分 枝 杆 菌 蛋 白 质 组 学 的 研 究 进 展
吴 雪 琼 , 刘 又 宁
3.Crystal structure of hypothetical protein Rv1636
from Mycobacterium tuberculosis H37Rv

5. 致 谢
• 感 谢 罗 老 师 !
• 感 谢 17 组 成 员 的 合 作 !
• 感 谢 慈 彦 鹏 和 张 利 杰 同 学 的 帮 助 !
谢 谢 !