Netrin-1蛋白的結(jié)構(gòu)與功能生物信息學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 14:00
目的:通過生物信息學(xué)方法對(duì)Netrin-1蛋白的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)分析,從而為癌癥發(fā)病機(jī)制及治療提供理論依據(jù)。方法:利用ProtParam、Genecards、STRING等數(shù)據(jù)庫對(duì)Netrin-1蛋白的序列同源性、亞細(xì)胞定位、理化性質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)及蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)及表達(dá)譜進(jìn)行綜合分析。結(jié)果:人Netrin-1蛋白由604個(gè)氨基酸組成,在進(jìn)化過程中高度保守,屬于LamininN超家族和NTRlike超家族,是一種親水、不穩(wěn)定的分泌蛋白。該蛋白主要二級(jí)結(jié)構(gòu)為無規(guī)卷曲,存在較多潛在的磷酸化、乙;稽c(diǎn),其互作蛋白有DCC、UNC5H家族、FYN、BCAR1、MAP1B等,在結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌等實(shí)體腫瘤中表達(dá)較高。結(jié)論:綜合Netrin-1蛋白的結(jié)構(gòu)、功能信息,提示其可能通過調(diào)節(jié)多種腫瘤相關(guān)信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤惡性進(jìn)展。
【文章來源】:現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué). 2019,27(09)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
人Netrin-1蛋白的親水性/疏水性分析Fig.1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin-1protein
?潿?Ne-trin-1蛋白的3維結(jié)構(gòu)分析(圖4A)可以看出,Netrin-1的結(jié)構(gòu)為頭對(duì)柄排列,其中球形N末端結(jié)構(gòu)域VI形成頭部,并且三個(gè)連續(xù)桿狀LE結(jié)構(gòu)域構(gòu)成莖。VI(藍(lán)灰)、V-1(淺黃)、V-2(棕黃)和V-3(橙紅)的顏色相應(yīng)地被著色[19]。通過使用Rosetta比較模型軟件,我們也初步預(yù)測(cè)了Netrin-1NTR區(qū)的三維結(jié)構(gòu)(圖4B)[20]。圖1人Netrin-1蛋白的親水性/疏水性分析Fig.1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin-1protein圖2人Netrin-1蛋白的亞細(xì)胞定位Fig.2SubcellularlocalizationofhumanNetrin-1protein圖3人Netrin-1蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.3SecondarystructurepredictionofhumanNetrin-1protein2.5人Netrin-1蛋白基本結(jié)構(gòu)分析Uniprot網(wǎng)站分析提示人Netrin-1是由N-端VI結(jié)構(gòu)域,三個(gè)層粘連蛋白型表皮生長因子(LE)重復(fù)序列(V-1、V-2和V-3)和帶正電荷的C-端NTR結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。其中VI區(qū)包含第47~284位的氨基酸,V-1包含第285~340位的氨基酸,V-2包含第341~403位的氨基酸,V-3包含第404~453位的氨基酸,NTR區(qū)包含第472~601位的氨基酸(圖5)。NCBIConservedDomain數(shù)據(jù)庫中CD-search(ht-tps://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi)的預(yù)測(cè)Netrin-1蛋白屬于Laminin_N超家族和NTR_like超家族(圖6)。而其保守結(jié)構(gòu)域與V-1、V-2、V-3結(jié)構(gòu)域相對(duì)應(yīng),提示它們?cè)诠δ苌暇哂兄匾囊饬x。2.6人Netrin-1蛋白的同源序列對(duì)比與進(jìn)化關(guān)系分析從Uniprot?
圖7Netrin-1蛋白同源序列比對(duì)Fig.7HomologoussequencealignmentofNetrin-1protein圖8人Netrin-1蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.8ThephylogenetictreeofhumanNetrin-1protein2.9人Netrin-1相互作用蛋白預(yù)測(cè)分析使用STRING網(wǎng)站對(duì)蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測(cè),得到了如圖11所示的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)注了所能預(yù)測(cè)的與人Netrin-1蛋白相互作用密切的蛋白。蛋白與蛋白之間的距離越近,score越高說明它們之間的關(guān)系越密切,某蛋白發(fā)出的直線越多則說明該蛋白在網(wǎng)絡(luò)中越重要。從圖11中可以看出Netrin-1與UNC5A(Unc-5NetrinreceptorA)、UNC5B(Unc-5NetrinreceptorB)、UNC5C(Unc-5Netrinre-ceptorC)、UNC5D(Unc-5NetrinreceptorD)、DCC(deletedincolorectalcarcinoma)、NEO1(Neogenin1)、DSCAM(DScellad-hesionmolecule)(紅色)已被實(shí)驗(yàn)證明與Netrin-1蛋白相互結(jié)合(實(shí)線)。而FYN(FYNproto-oncogene,Srcfamilytyro-sinekinase)、BCAR1(breastcanceranti-estrogenresistance1)、MAP1B(microtubuleassociatedprotein1B)未被實(shí)驗(yàn)證明與Netrin-1直接結(jié)合(虛線),它們的亞細(xì)胞定位主要在細(xì)胞質(zhì)中。其中FYN與BCAR1(綠色)為一簇,MAP1B(藍(lán)色)為另一簇。2.10人Netrin-1蛋白表達(dá)譜分析THEHUMANPROTEINATLAS數(shù)據(jù)庫顯示了人Netrin-1蛋白在44個(gè)不同正常組織中的表達(dá)(圖12A),按照由高表達(dá)到低表達(dá)的順序排列,從圖中可以發(fā)現(xiàn)Netrin-1蛋白在人結(jié)腸、膀胱等組織中中等表達(dá),在肺等組織中低表達(dá),在前列腺、乳腺、肝等組織中幾乎無
本文編號(hào):3069231
【文章來源】:現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué). 2019,27(09)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
人Netrin-1蛋白的親水性/疏水性分析Fig.1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin-1protein
?潿?Ne-trin-1蛋白的3維結(jié)構(gòu)分析(圖4A)可以看出,Netrin-1的結(jié)構(gòu)為頭對(duì)柄排列,其中球形N末端結(jié)構(gòu)域VI形成頭部,并且三個(gè)連續(xù)桿狀LE結(jié)構(gòu)域構(gòu)成莖。VI(藍(lán)灰)、V-1(淺黃)、V-2(棕黃)和V-3(橙紅)的顏色相應(yīng)地被著色[19]。通過使用Rosetta比較模型軟件,我們也初步預(yù)測(cè)了Netrin-1NTR區(qū)的三維結(jié)構(gòu)(圖4B)[20]。圖1人Netrin-1蛋白的親水性/疏水性分析Fig.1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin-1protein圖2人Netrin-1蛋白的亞細(xì)胞定位Fig.2SubcellularlocalizationofhumanNetrin-1protein圖3人Netrin-1蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.3SecondarystructurepredictionofhumanNetrin-1protein2.5人Netrin-1蛋白基本結(jié)構(gòu)分析Uniprot網(wǎng)站分析提示人Netrin-1是由N-端VI結(jié)構(gòu)域,三個(gè)層粘連蛋白型表皮生長因子(LE)重復(fù)序列(V-1、V-2和V-3)和帶正電荷的C-端NTR結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。其中VI區(qū)包含第47~284位的氨基酸,V-1包含第285~340位的氨基酸,V-2包含第341~403位的氨基酸,V-3包含第404~453位的氨基酸,NTR區(qū)包含第472~601位的氨基酸(圖5)。NCBIConservedDomain數(shù)據(jù)庫中CD-search(ht-tps://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi)的預(yù)測(cè)Netrin-1蛋白屬于Laminin_N超家族和NTR_like超家族(圖6)。而其保守結(jié)構(gòu)域與V-1、V-2、V-3結(jié)構(gòu)域相對(duì)應(yīng),提示它們?cè)诠δ苌暇哂兄匾囊饬x。2.6人Netrin-1蛋白的同源序列對(duì)比與進(jìn)化關(guān)系分析從Uniprot?
圖7Netrin-1蛋白同源序列比對(duì)Fig.7HomologoussequencealignmentofNetrin-1protein圖8人Netrin-1蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.8ThephylogenetictreeofhumanNetrin-1protein2.9人Netrin-1相互作用蛋白預(yù)測(cè)分析使用STRING網(wǎng)站對(duì)蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測(cè),得到了如圖11所示的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)注了所能預(yù)測(cè)的與人Netrin-1蛋白相互作用密切的蛋白。蛋白與蛋白之間的距離越近,score越高說明它們之間的關(guān)系越密切,某蛋白發(fā)出的直線越多則說明該蛋白在網(wǎng)絡(luò)中越重要。從圖11中可以看出Netrin-1與UNC5A(Unc-5NetrinreceptorA)、UNC5B(Unc-5NetrinreceptorB)、UNC5C(Unc-5Netrinre-ceptorC)、UNC5D(Unc-5NetrinreceptorD)、DCC(deletedincolorectalcarcinoma)、NEO1(Neogenin1)、DSCAM(DScellad-hesionmolecule)(紅色)已被實(shí)驗(yàn)證明與Netrin-1蛋白相互結(jié)合(實(shí)線)。而FYN(FYNproto-oncogene,Srcfamilytyro-sinekinase)、BCAR1(breastcanceranti-estrogenresistance1)、MAP1B(microtubuleassociatedprotein1B)未被實(shí)驗(yàn)證明與Netrin-1直接結(jié)合(虛線),它們的亞細(xì)胞定位主要在細(xì)胞質(zhì)中。其中FYN與BCAR1(綠色)為一簇,MAP1B(藍(lán)色)為另一簇。2.10人Netrin-1蛋白表達(dá)譜分析THEHUMANPROTEINATLAS數(shù)據(jù)庫顯示了人Netrin-1蛋白在44個(gè)不同正常組織中的表達(dá)(圖12A),按照由高表達(dá)到低表達(dá)的順序排列,從圖中可以發(fā)現(xiàn)Netrin-1蛋白在人結(jié)腸、膀胱等組織中中等表達(dá),在肺等組織中低表達(dá),在前列腺、乳腺、肝等組織中幾乎無
本文編號(hào):3069231
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