水产品腐败希瓦氏菌冷激蛋白的结构与功能分析(三)
2.5 冷激蛋白的水产结构分析
为更好了解冷激蛋白潜在的生物功能,分析其蛋白的品腐空间结构。将水产品腐败希瓦氏菌冷激蛋白的败希白氨基酸序列提交到PSIPRED预测其二级结构,结果见图4。瓦氏典型的菌冷激蛋结构冷激蛋白的二级结构包含5个β折叠,预测得到的分析二级结构与这个结果大致相符,Csp1589和Csp1376二级结构的水产最后一个β折叠出现断层,这可能是品腐天冬酰胺预测可信度太低所致。
将冷激蛋白的败希白氨基酸序列提交SWISS-MODEL网站,根据序列相似性及模型质量分别选取1mjc的瓦氏A链、5xv9的菌冷激蛋结构A链、3i2z的分析B链作为Csp1589、Csp1376和Csp2252的水产模板建模。然后,品腐用PROCHECK和verify3D对所建三级模型进行质量评估。败希白构建的腐败希瓦氏菌冷激蛋白三级结构都包含5个反向平行的β链,其形成了一个桶状结构,符合冷激蛋白的已知特征。由拉氏构象图可看出,对于Csp1589蛋白模型,氨基酸处于有利区域、额外允许区域、一般允许区域以及不允许区域的量分别为88.9%,11.1%,0%和0%。对于Csp1376型蛋白模型,对应值分别为92.7%,7.3%,0.0%和0.0%。对于Csp2252型蛋白模型,对应值分别为96.1%,3.9%,0.0%和0.0%,氨基酸全部处于有利区域和额外允许区域,模型质量较好。在Verify3D结果中,对于Csp1589、Csp1376和Csp2252模型,平均分≥0.2的氨基酸的量分别是和100%,89.86%和100%,平均分≥0.2的氨基酸的量达到80%就认为蛋白三级模型是合格的,因此,以verify3D结果来看,这3个模型均具有较好的质量。
2.6 冷激蛋白的互作蛋白及配体结合位点分析
利用STRING和COACH网站对腐败希瓦氏菌冷激蛋白进行分析,得到如图6所示与其紧密作用的蛋白质和潜在的配体结合位点。对于腐败希瓦氏菌冷激蛋白Csp1589、Csp1376和Csp2252,STRING分别检测到5,4,10个与其相互作用的蛋白(图6)。与冷激蛋白Csp1589存在相互作用的蛋白是组氨酸激酶(ABP76854.1)、甲基转移酶(ABP75296.1)、DNA聚合酶1(polA)、多功能融合蛋白(trpC)、伴侣蛋白(htpG)。与冷激蛋白Csp1376存在相互作用的蛋白是组氨酸激酶(ABP76854.1)、DNA聚合酶1(polA)、多功能融合蛋白(trpC)、伴侣蛋白(htpG)。与冷激蛋白Csp2252存在相互作用的蛋白是依赖ATP的Clp蛋白酶(ABP75948.1)、依赖ATP的Clp蛋白酶适配蛋白(ClpS)、组氨酸激酶(ABP76854.1)、DNA聚合酶1(polA)、多功能融合蛋白(trpC)、组氨酸磷酸氨基转移酶(hisC)、磷酸庚糖异构酶(gmhA)、含有CBS结构域的蛋白(ABP76571.1)、氮调控蛋白PtsN(ABP74443.1)、伴侣蛋白(htpG)。其中组氨酸激酶是一个磷酸化组氨酸保守残基的信号传导酶家族,参与构成双组分信号传导系统。双组分信号传导系统可以感应环境变化,应对环境变化引起的负面效应,研究表明一些双组分信号转导系统参与了细菌的低温适应过程,推测腐败希瓦氏菌冷激蛋白与细胞对逆境的适应有关。DNA聚合酶是DNA复制的重要酶,冷激蛋白可能与DNA复制有关。冷激蛋白作为一种伴侣蛋白,可能与伴侣蛋白htpG存在竞争关系。从分析结果可推测相较Csp1589和Csp1376,腐败希瓦氏菌冷激蛋白Csp2252的功能可能更为复杂。在许多重要的生命活动中,蛋白质功能的执行依赖于蛋白质与配体的相互作用,对于蛋白质配体结合位点的预测具有重要的意义。例如:把小分子放到目的蛋白的配体结合位点,优化配体构象和位置,使之和目的蛋白有最佳的结合作用,就有可能发现抑制该蛋白的化合物。对于腐败希瓦氏菌冷激蛋白Csp1589、Csp1376和Csp2252,其分别预测到2,2,1个可能性较高的配体结合位点(图6)。
3 结论
冷激蛋白是解析细菌低温适应的关键蛋白之一。本研究成功扩增了水产品腐败希瓦氏菌的3个冷激蛋白基因,并对其进行生物信息学分析,获得蛋白理化性质、结构和功能方面的相关进展。腐败希瓦氏菌冷激蛋白均为亲水的小分子酸性蛋白质,皆位于细胞质,为非分泌型、非跨膜蛋白,都存在冷激蛋白特有的冷休克结构域,存在DNA结合位点和RNA结合基序(motif),能与单链DNA和单链RNA结合。腐败希瓦氏菌冷激蛋白Csp1589和Csp1376与大肠杆菌冷激蛋白CspA亲缘关系较近,可能在腐败希瓦氏菌低温适应过程中起重要作用。冷激蛋白的二级结构和三级结构均符合冷激蛋白家族的特征,其可靠的三级模型可用于各种对接和药物靶向研究。通过蛋白互作和配体结合位点的分析,对其功能有更深的了解,为后续验证冷激蛋白在腐败希瓦氏菌低温适应过程中的功能,以及水产品中腐败希瓦氏菌冷激蛋白抑制剂的筛选奠定基础。
声明:本文所用图片、文字来源《中国食品学报》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联
相关链接:氨基酸,大肠杆菌,氨酸激酶,聚合酶
相关文章
- 俗语讲“冬天动一动,少闹一场病;冬天懒一懒,多喝药一碗。”冬季锻炼有提高身体御寒能力、提高机体抵抗力、预防骨质疏松和加快血液循环等诸多益处。但是,冬季锻炼时要注意季节特点,掌握一定的技巧和注意事项,确2024-05-02
《書法,漢字最美的歷史》:東晉穆帝永和九年上巳節,因為王羲之的〈蘭亭序〉而永載史冊
文:黎孟德當之無愧的書聖兩晉時期,是世族地主的天下。世族地主,以門閥相高,高門大姓,把持朝政,勢力非常大。東晉時期,雖然失掉了長江以北的半壁河山,但是,世族地主的勢力有增無減。江南的明山秀水、杏花春雨2024-05-02- 文:戈登探長德尼思化創辦人,希望讓文藝更加貼地)世界太多意外,無常變化,如雲之散聚。存在主義說荒謬,死亡隨時來臨,終結我們自以為的意義。生命何其脆弱,注定衰頹消逝,灰飛煙滅。李商隱詩曰:「荷葉生時春恨2024-05-02
WHO人員遭爆性剝削導致29人懷孕,剛果女權組織呼籲嚴懲加害者
世界衛生組織WHO)於28日公布調查報告,指出自2018年至2020年期間,有83名在剛果協助處理伊波拉病毒的工作人員參與了性虐待與性剝削事件,強迫當地女性與男性與其發生性關係。《華盛頓郵報》報導,W2024-05-02天下財經週報:台灣製造業持續低迷,只有兩個行業表現稍好|天下雜誌
製造業景氣差,哪些行業還有撐?美國物價持續回落中,但最近又出現兩大變數。國際原油價格漲勢再起,會飆到多高?您的閱讀篇數已達上限立刻訂閱全閱讀,即可享全站不限篇數閱讀2024-05-02【影評】《沙丘》:感官體驗實屬上乘,難以想像這一趟史詩旅途還會迎來什麼光景
文:癮君子 Movie Addict既是吞食生命的荒漠,也是孕產生機的藍海。厄拉科斯的豔陽,猶如夜伏晝出的死神,過份炙熱的氣候則像祂的鐮刀,一刀又一刀收割著萬物的水份與生命,受人敬畏的沙蟲,則是祂的座2024-05-02
最新评论