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乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析

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乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析

摘 要:本研究通过对ADH1B编码基因产物的亚细胞定位、信号肽、疏水性等预测,分析其基因编码蛋白的功能。结果显示,ADH1B编码基因产物为亲水性蛋白,不具备信号肽和跨膜结构。二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。序列分析表明,ADH1B基因编码产物很可能在免疫应答中起到关键作用。

关键字:ADH1B基因;生物信息学;结构与功能

乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是肝脏中代谢酒精的一条主要途径。乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶 (ADH)和醛脱氢酶 (ALDH)。国内外研究发现 ADH和ALDH都是多个同工酶组成的大家族,现有研究已发现ADH包括 ADH1A、ADH1B、ADH1C、ADH4、ADH5、ADH6和 ADH7共 7个基因。根据ADH同工酶的电泳泳动度、动力学特性、对酒精的亲和力和是否受四甲基吡唑的抑制将ADH分为5种类型,ADH1A,ADH1B和ADH1C为I型,ADH4,ADH5,ADH7和ADH6分别为Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和V型。ADH1B和ADH1C还具有基因多态性。

1 分析原理与方法

从GenBank数据库中获得ADH1B基因及其同源蛋白质基因;采用 DNAMAN及 DNA Star软件预测分析理化性质;用ProtScale在线软件分析疏水性和亲水性;采用 SignalP3.0预测蛋白信号肽;用 PSORTⅡ软件进行亚细胞定位分析;用在线分析软件PBIL和SWISS―MODEL预测二级和三级结构。 2 分析过程与结果

2.1 ADH1B基因编码产物的理化性质 用 Bioedit及 DNA Star分析软件对乙醇脱氢酶-1B(ADH1B)基因编码产物的理化性质进行预测,由ADH1B基因的氨基酸组成可知,ADH1B基因编码375个氨基酸 ,组成中最多的氨基酸是 Val(缬氨酸),所占比例为10.40%;在pH7.0环境下其电荷量偏低、为-13.732;其理论分子量为 39.833 kD,理论等电点为8.53。

2.2 ADH1B基因编码产物疏水性,亲水性预测 分析蛋白质的疏水性/亲水性由ExPASAy服务器的Protscale分析软件,采用K―D法预测。分析氨基酸的得分可知。多肽链第62位的亮氨酸(Leu)具有最高的分值(2.267),疏水性最强;第249位的赖氨酸(Lys)具有最低的分值(―2.244),亲水性最强。

整条多肽链表现为亲水性,因此可推断乙醇脱氢酶1B是一种可溶性蛋白。

2.3 ADH1B基因编码产物的信号肽

采用丹麦技术大学生物序列中心开发的强大的信号肽检测工具SignalP对ADH1B基因编码产物进行分析,程序利用神经网络模型进行信号肽分析,并得到3种C、Y、S值计算结果。分析知:ADH1B基因编码产物曲线的c值为0.11、 Y值为0.123、 S值为0.153。基本可以推断ADH1B基因编码产物不存在信号肽。

利用TMHMM寻找ADH1B基因编码蛋白序列中是否有跨膜区域。由图5可知,ADH1B基因编码产物序列的1-375都位于胞外,据此推断,BCRho3基因编码产物不含有跨膜结构域。

2.4 ADH1B基因编码产物亚细胞定位

通过PSORTⅡ工具预测ADH1B基因编码产物的亚细胞定位,结果表明,其分布在细胞质的可能性为39.1%,分布在细胞核的可能性为17.4%,分布在内质网的可能性为8.7%,分布在高尔基体的可能性为4.3%。因此可推断,ADH1B基因编码产物主要在细胞质中发挥生物学作用。

2.5 ADH1B基因编码产物结构功能预测

乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析

乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析摘要:本研究通过对ADH1B编码基因产物的亚细胞定位、信号肽、疏水性等预测,分析其基因编码蛋白的功能。结果显示,ADH1B编码基因产物为亲水性蛋白,不具备信号肽和跨膜结构。二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。序列分析表明,ADH1B基因编码产物很可能在免疫应答中起到关键作用。关
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