目的應(yīng)用生物信息學(xué)方法對結(jié)核分枝桿菌Rv1818c基因編碼蛋白PE_PGRS33的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行預(yù)測分析。方法自GenBank數(shù)據(jù)庫中提取Rv1818c基因相關(guān)基因信息;運(yùn)用ProtParam及ProtScale預(yù)測其編碼的PE_PGRS33蛋白理化性質(zhì)和親疏水性;分別運(yùn)用NetPhos、TMHMM分析PE_PGRS33的磷酸化位點(diǎn)、跨膜螺旋;利用SOPMA、SWISS、MODEL分析PE_PGRS33蛋白的二級結(jié)構(gòu)并建立三級結(jié)構(gòu)模型;利用Bepired、ABCpred及SYFPEITHI預(yù)測PE_PGRS33蛋白的B細(xì)胞與T細(xì)胞表位。結(jié)果 Rv1818c基因編碼的PE_PGRS33蛋白含有498個(gè)氨基酸殘基,疏水系數(shù)0.425,為疏水性蛋白。PE_PGRS33含有7個(gè)磷酸化位點(diǎn),不存在跨膜區(qū)域,二級結(jié)構(gòu)以無規(guī)卷曲為主(占50.20%),結(jié)構(gòu)較松散。利用SWISS-MODEL建構(gòu)建出PE_PGRS33蛋白的三級結(jié)構(gòu)。PE_PGRS33蛋白含有27個(gè)B細(xì)胞抗原表位,數(shù)個(gè)T細(xì)胞優(yōu)勢表位。結(jié)論 PE_PGRS33蛋白是結(jié)核分枝桿菌的重要表面暴露蛋白,與結(jié)核分枝桿菌的潛伏感染密切相關(guān)。生物信息學(xué)預(yù)測該蛋白含有多個(gè)抗原表位,可作為結(jié)核治療的潛在分子靶標(biāo)。
【部分圖文】：

的７８．１６％；Ｒｖ１８１８ｃ基因的起始密碼子和終止密碼子分別為ＡＴＧ，ＴＡＧ。其編碼的ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白在ＮＣＢＩＧｅｎＢａｎｋ數(shù)據(jù)庫中氨基酸序列的登錄號為ＹＰ＿１７７８４６．１，由４９８個(gè)氨基酸構(gòu)成。經(jīng)ＯＲＦＦｉｎｇｅｒ工具分析，Ｒｖ１８１８ｃ基因含有６個(gè)開放閱讀框，其中最長的一個(gè)開放閱讀框顯示Ｒｖ１８１８ｃ基因被通讀，全長１４９７ｂｐ（圖１），與預(yù)測的編碼ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白長度一致。圖１Ｒｖ１８１８ｃ基因的開放閱讀框分析Ｆｉｇ．１ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅｏｆｔｈｅＲｖ１８１８ｃｇｅｎｅ２ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白的理化性質(zhì)使用Ｅｘｐａｓｙ子軟件Ｐｒｏｔｅｐａｒａｍ預(yù)測分析自ＮＣ－ＢＩＧｅｎＢａｎｋ中獲取的ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白氨基酸序列，該蛋白分子式為Ｃ１７２８Ｈ２７２１Ｎ５４１Ｏ５９７Ｓ４，由５５９１個(gè)原子構(gòu)成，包含Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓ五種元素，相對分子質(zhì)量為４０．７５５１×１０３，ｐＩ為４．１３。該蛋白由４９８個(gè)氨基酸構(gòu)成，包含１９種氨基酸，其中甘氨酸（Ｇｌｙ）占４１．１６％，丙氨酸（Ａｌａ）占２０．０８％，其余氨基酸所占比例均不足１０％。ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白中帶正電荷的氨基酸殘基（Ａｒｇ＋Ｌｙｓ）總數(shù)為６，帶負(fù)電荷的氨基酸殘基（Ａｓｐ＋Ｇｌｕ）總數(shù)為１７。該蛋白的不穩(wěn)定指數(shù)為１３．９４，可能為穩(wěn)定蛋白。其消光系數(shù)為９９

表示可能存在的跨膜螺旋個(gè)數(shù)，提交蛋白序列的全部氨基酸殘基共４９８個(gè)，氨基酸殘基跨膜概率值均未突破閾值線（圖４粉色橫線），預(yù)測此蛋白無跨膜螺旋。表明為該蛋白全部１－４９８位氨基酸序列均屬于膜外側(cè)（ｏｕｔｓｉｄｅ），不存在跨膜螺旋（ＴＭｈｅｌｉｘ）。預(yù)測該蛋白位于ＭＴＢ胞膜外細(xì)胞壁內(nèi)。運(yùn)用ＮｅｔＰｈｏｓ３．１軟件預(yù)測（圖５），ＰＥ＿ＰＧＲＳ蛋白含有蘇氨酸磷酸化位點(diǎn)５個(gè)，絲氨酸磷酸化位點(diǎn)２個(gè)。圖３ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白信號肽預(yù)測Ｆｉｇ．３ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３ｐｒｏｔｅｉｎｓｉｇｎａｌｐｅｐｔｉｄｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ注：橫坐標(biāo)軸表示提交蛋白序列對應(yīng)的氨基酸殘基序號（１－４９８），縱坐標(biāo)軸的數(shù)值為橫軸上每個(gè)氨基酸位于膜內(nèi)測（ｉｎｓｉｄｅ）、膜外側(cè)（ｏｕｔｓｉｄｅ）和跨膜螺旋區(qū)（ＴＭｈｅｌｉｘ）的概率值。圖４ＴＭＨＭＭＳｅｒｖｅｒｖ．２．０預(yù)測ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白跨膜螺旋Ｎｏｔｅｓ：Ｔｈｅａｘｉｓｏｆａｂｓｃｉｓｓａｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅａｍｉｎｏａｃｉｄｒｅｓｉｄｕｅｎｕｍｂｅｒｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｕｂｍｉｔｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｈｅｒｅ１－４９８，ａｎｄｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｏｒｄｉｎａｔｅａｘｉｓｉｓｔｈａｔｅａｃｈａｍｉｎｏａｃｉｄｏｎｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｘｉｓｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｓｉｄｅｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅ，ｏｕｔｓｉｄｅｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄａｃｒｏｓｓｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｖａ

注：橫坐標(biāo)為氨基酸殘基的位置，縱坐標(biāo)為磷酸化位點(diǎn)的可能性，橫線為閾值大小。圖５ＮｅｔＰｈｏｓ３．１預(yù)測ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白磷酸化位點(diǎn)Ｎｏｔｅ：ｔｈｅａｂｓｃｉｓｓａｉｓｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄｒｅｓｉｄｕｅｓ，ｔｈｅｏｒｄｉｎａｔｅｉｓｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｓｉｔｅ，ａｎｄｔｈｅａｂｓｃｉｓｓａｉｓｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅ．Ｆｉｇ．５ＰｒｅｄｉｃｔｅｄｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｓｉｔｅｏｆＰＥ＿ＰＧＲＳ３３ｐｒｏｔｅｉｎｂｙＮｅｔＰｈｏｓ３．１５ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白的二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)通過ＳＯＰＭＡ軟件進(jìn)行ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測分析，其中含α－螺旋（Ｈｈ）８５個(gè)，β－折疊（Ｅｅ）１１１個(gè)，β－轉(zhuǎn)角（Ｔｔ）５２個(gè)，無規(guī)則卷曲（Ｃｃ）２５０個(gè)，分別占比１７．０７％、２２．２９％、１０．４４％、５０．２０％，提示該蛋白結(jié)構(gòu)較為疏松。通過ＳＷＩＳＳＭＯＤＥＬ蛋白質(zhì)分析軟件，構(gòu)建出ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白的三級結(jié)構(gòu)模型，結(jié)果見圖６。圖６ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白三級結(jié)構(gòu)同源建模Ｆｉｇ．６ＨｏｍｏｌｏｇｏｕｓｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅｔｅｒｔｉａｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰＥ＿ＰＧＲＳ３３ｐｒｏｔｅｉｎ６ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白相關(guān)抗原表位應(yīng)用ＡＢＣｐｒｅｄ和ＢｅｐｉｐｒｅｄｓｒｅｖｅｒＶ．１．０軟件預(yù)測ＰＥ＿ＰＧＲＳ３３蛋白包含２７個(gè)Ｂ細(xì)胞相關(guān)抗原表位
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