亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        結(jié)膜吸吮線蟲基因組中分泌蛋白的規(guī)模預(yù)測(cè)及分析

        2018-03-13 05:49:43,,,,,
        關(guān)鍵詞:分析

        ,,, ,,

        結(jié)膜吸吮線蟲(ThelaziacallipaedaRailliet and Henry, 1910)[1],由于其專性寄生于眼部且在亞洲(中國(guó),印度和日本等)最早被發(fā)現(xiàn),故又被稱為“東方眼蟲 (Oriental Eye-worm)”,但結(jié)膜吸吮線蟲病卻沒有引起更多臨床醫(yī)生和學(xué)者的足夠重視。由于其中間宿主岡田繞眼果蠅(Amiotaokadai)的分布較為廣泛,貓、犬等家畜傳染源又難以得到有效的控制,加之社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城鎮(zhèn)化加速使得結(jié)膜吸吮線蟲病的防控面臨許多新的挑戰(zhàn)。隨著英國(guó)WTSI對(duì)包括結(jié)膜吸吮線蟲在內(nèi)的50種寄生線蟲基因組測(cè)序(50-Helminth Genomes)計(jì)劃的完成,相關(guān)的研究也進(jìn)入到分子生物學(xué)層面,同時(shí)這些研究也將推進(jìn)病原線蟲與宿主互作機(jī)制的研究。

        寄生蟲侵襲宿主成功的重要的標(biāo)志往往伴隨著一系列向宿主釋放的蛋白,并且這些蛋白發(fā)揮了重要作用。分泌蛋白( Secretory proteins)是生物體在細(xì)胞內(nèi)合成并分泌到胞外發(fā)揮功能的一類蛋白的總稱,且其在許多病理生理過程如生長(zhǎng)發(fā)育、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起到了重要作用[2]:如日本血吸蟲分泌蛋白中最大的家族是熱激蛋白HSP70,HSP90等,其在宿主-寄生蟲的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[3];而曼氏血吸蟲尾蚴的排泄分泌蛋白抗原則能夠在局部皮膚誘導(dǎo)IL-1受體拮抗因子(IL-Ira)來(lái)抑制皮膚炎癥反應(yīng)[4]。近年來(lái)測(cè)序的普及,尤其是WTSI的“50-Helminth Genomes”計(jì)劃,其分泌蛋白組也通過生物信息學(xué)預(yù)測(cè)或?qū)嶒?yàn)的方式迅速獲得。如Fosunyarko等[5]通過對(duì)植物寄生線蟲Pratylenchuszeae轉(zhuǎn)錄測(cè)序的方法鑒定了一系列與其取食位點(diǎn)相關(guān)的分泌蛋白類致病因子。寄生蟲的分泌蛋白多和其分泌排泄物直接相關(guān),因此對(duì)分泌排泄物中組學(xué)的研究也獲得了大量有重要功能的分泌蛋白,特別是蠕蟲中排泄分泌抗原的分析:Yatsuda 等[6]在捻轉(zhuǎn)血矛線蟲(Haemonchuscontortus)分泌蛋白研究中鑒定到107種蛋白,其中就包括與親環(huán)素類抗原有較高相似度的新型蛋白分子。

        近年來(lái)結(jié)膜吸吮線蟲的局部流行不容忽視。雖然其基因組測(cè)序已完成,但功能基因組研究尚未展開,更是無(wú)分泌蛋白方面的研究報(bào)道。結(jié)膜吸吮線蟲作為一種眼部寄生蟲,由于分子基礎(chǔ)研究仍很薄弱,使得其與宿主之間的分子互作研究也難以深入。因此為了從分子生物學(xué)層面研究分泌蛋白在結(jié)膜吸吮線蟲與宿主互作中的重要作用,首先從全基因組水平獲得其中具有抗原性的分泌蛋白十分必要。本文正是基于前期對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行注釋的基礎(chǔ)上,針對(duì)分泌蛋白使用標(biāo)準(zhǔn)生物信息學(xué)預(yù)測(cè)流程,對(duì)其中的分泌蛋白進(jìn)行重新預(yù)測(cè)和定義。綜合使用SignalP等多種生物信息學(xué)分析軟件在組學(xué)水平上進(jìn)行大規(guī)模篩選,進(jìn)一步通過提取信息以及結(jié)構(gòu)域數(shù)目統(tǒng)計(jì),完成結(jié)膜吸吮線蟲中分泌蛋白的 GO 功能富集、KEGG通路以及結(jié)構(gòu)域分析,其結(jié)果有望為下一步靶向性開展結(jié)膜吸吮線蟲中分泌蛋白的功能研究以及進(jìn)一步基于分泌蛋白的寄生蟲-宿主互作的分子機(jī)制提供借鑒。

        1 材料與方法

        1.1材料 結(jié)膜吸吮線蟲(雄性)的基因組序列來(lái)源于NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/?term=Thelazia+callipaeda+)。其蛋白序列下載自對(duì)其基因組預(yù)測(cè)的蛋白文件。采用blast-2.2.30+進(jìn)行本地BLAST(ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov)、SignalP 4.1(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)、TMHMM 2.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)、在線軟件如,big-PI Predictor(http://mendel.imp.ac.at/sat/gpi/gpi_server.html)、 MEME(http://meme-suite.org/)、ProtComp 9.0(http://linux1.softberry.com/berry.phtml?topic=protcompan&group=programs&subgroup=proloc)、SecretomeP 2.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/SecretomeP/)。

        1.2 方法

        1.2.1候選分泌蛋白篩選 篩選標(biāo)準(zhǔn)為 ①具有信號(hào)肽;②無(wú)GPI錨定位點(diǎn);③無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域;本文聯(lián)合了 SignalP[7]、TMHMM[8]、big-PI Predictor[9]和 Protcomp 等幾種軟件對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白的預(yù)測(cè)[10](圖1)。對(duì)經(jīng)典分泌蛋白信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)域的大規(guī)模篩選使用了 SignalP 及 TMHMM兩個(gè)軟件完成,為了避免預(yù)測(cè)錯(cuò)誤并保持預(yù)測(cè)敏感性,軟件D值采用了系統(tǒng)默認(rèn)。此外選用真核生物模型、其他參數(shù)默認(rèn)。隨后使用big-PI Predictor 軟件對(duì)既具有信號(hào)肽又含有跨膜結(jié)構(gòu)域(0 或 1)的氨基酸序列的GPI 錨定位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。最后,使用 Protcomp 軟件對(duì)預(yù)測(cè)蛋白的亞細(xì)胞進(jìn)行定位。經(jīng)過前述4步篩選、預(yù)測(cè)得到蛋白基本可認(rèn)為是經(jīng)典分泌蛋白。而對(duì)于結(jié)膜吸吮線蟲中無(wú)信號(hào)肽非經(jīng)典分泌蛋白的預(yù)測(cè),本文使用SecretomeP 2.0 軟件[11]進(jìn)行篩選(不含信號(hào)肽,SecP ≥ 0.5)。

        圖1 結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白組預(yù)測(cè)分析流程Fig.1 Flow show of analysis and prediction the secretory protein in Thelazia callipaeda

        1.2.2GO功能富集及KEGG通路分析 1)對(duì)分泌蛋白的氨基酸序列的GO功能分析采用 Blast2GO進(jìn)行,并利用Fisher模型進(jìn)行計(jì)算。2)對(duì)分泌蛋白的KEGG 代謝通路進(jìn)行富集分析。首先構(gòu)建本地化BLAST平臺(tái)。然后使用BioEdit (7.2.6)軟件將結(jié)膜吸吮線蟲數(shù)據(jù)庫(kù)格式化。使用blastp模式(E-value=10)將分泌蛋白序列比對(duì)到結(jié)膜吸吮線蟲數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后,使用KOBAS軟件(http://kobas.cbi.pku.edu.cn/home.do)對(duì)blast比對(duì)結(jié)果進(jìn)行 KEGG通路的差異分析。最后,通過程序篩選相關(guān)信息,并進(jìn)行差異倍數(shù)計(jì)算。通過自編的Python程序提取、統(tǒng)計(jì)以及大規(guī)模篩選相關(guān)信息,從而完成寄生過程相關(guān)的分泌蛋白預(yù)測(cè),并進(jìn)行結(jié)構(gòu)域的篩選統(tǒng)計(jì)。

        1.2.3原位(invivo)表達(dá)譜驗(yàn)證 結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白原位表達(dá)譜整合自結(jié)膜吸吮線蟲不同發(fā)育階段差異基因表達(dá)譜的研究,將本文中所得分泌蛋白通過差異基因表達(dá)譜進(jìn)行驗(yàn)證,進(jìn)一步確定候選分泌蛋白的原位表達(dá)情況。

        2 結(jié) 果

        2.1結(jié)膜吸吮線蟲中分泌蛋白的預(yù)測(cè) 通過前期研究中從頭預(yù)測(cè)結(jié)合同源預(yù)測(cè)的方法在結(jié)膜吸吮線蟲基因組中共獲得6 333個(gè)基因,其中包含了5 186個(gè)蛋白。使用方法中的生物信息學(xué)流程,最終在結(jié)膜吸吮線蟲基因組中找到了259個(gè)分泌蛋白(圖1)。隨后對(duì)這些蛋白的氨基酸數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明多數(shù)的分泌蛋白長(zhǎng)度集中在100-700aa(圖2),占經(jīng)分泌蛋白總量的 92.66%。進(jìn)一步利用擬合指數(shù)(R2=0.4)對(duì)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果顯示伴隨著蛋白長(zhǎng)度的增加,其蛋白數(shù)目越來(lái)越少。由此推測(cè),結(jié)膜吸吮線蟲中大多數(shù)的分泌蛋白質(zhì)屬于小型蛋白,所含氨基酸數(shù)目一般較少。采用Protcomp軟件對(duì)其中不具有GPI脂錨定位點(diǎn)的蛋白進(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè),結(jié)果表明其中186個(gè)蛋白分泌到胞外,其余73個(gè)蛋白不分泌到胞外(圖3)。這些不分泌到胞外的蛋白中,大都轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)膜(8%)、細(xì)胞質(zhì)(6%)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(5%)、線粒體(5%)和溶酶體(2%)。另外,分泌到高爾基體、細(xì)胞核、液泡的分泌蛋白占2%。

        圖2 結(jié)膜吸吮線蟲中分泌蛋白氨基酸長(zhǎng)度分析Fig.2 Analysis of amino acid length of secretory protein in Thelazia callipaeda

        圖3 結(jié)膜吸吮線蟲中不具 GPI 脂錨定位點(diǎn)的蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)Fig.3 Prediction of location in subcellular of Thelazia callipaeda proteins without GPI

        2.2分泌蛋白功能注釋結(jié)果 對(duì)候選的259個(gè)結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白序列使用 Blast2GO軟件進(jìn)行 GO 功能分析,并利用 Fisher 模型進(jìn)行計(jì)算(結(jié)膜吸吮線蟲基因組作為背景值)。功能富集發(fā)現(xiàn)上述蛋白可以被歸到幾大類酶系中,其中分布最多的是水解酶(Hydrolases)(圖 4),這說明在本研究中使用的雄性成蟲水解酶的活性顯著。通過GO功能富集分析發(fā)現(xiàn)刺激響應(yīng)(GO:0050896)的條目(Term)下顯著富集了一些分泌蛋白,其中為顯著的兩個(gè)條目是單生物代謝過程(GO:0044699)和代謝過程(GO:0008152)。為了完成經(jīng)典分泌蛋白的 KEGG 通路分析,我們通過BLAST將分泌蛋白序列比對(duì)到線蟲數(shù)據(jù)庫(kù)中(Wormbase)。然后利用在線軟件KOBAS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到這些分泌蛋白KEGG 通路的差異富集。其中主要包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)修飾、碳水化合物運(yùn)輸和藥物代謝等(圖 5 )。由此可知,在結(jié)膜吸吮線蟲和宿主互作過程中分泌蛋白很可能發(fā)揮了著重要的作用。這一結(jié)論也可以通過其KEGG過程的功能富集來(lái)支持,我們發(fā)現(xiàn)分泌蛋白中涉及的糖類代謝相關(guān)途徑多數(shù)發(fā)生了顯著變化:比如,淀粉與蔗糖代謝(starch and sucrose metabolism)、半乳糖代謝(galactose metabolism)、戊糖和糖醛酸轉(zhuǎn)化途徑(pentose and glucuronate interconversions)及 一些 多 糖 的 降 解(other glycan degradation)等途徑(圖 5)。這也與本研究中發(fā)現(xiàn)分泌蛋白中存在種類多樣且數(shù)量較多的糖基水解酶結(jié)構(gòu)域的結(jié)論相吻合。

        圖4 結(jié)膜吸吮線蟲中分泌蛋白中的主要酶類Fig.4 Major kinds of enzyme in Thelazia callipaeda secretory proteins

        *P-value ≤ 0.05 ;**P-value ≤ 0.01圖5 經(jīng)典分泌蛋白差異 KEGG 通路分析Fig.5 Analysis of different KEGG pathway of classical secretory proteins

        由于結(jié)膜吸吮線蟲寄生在宿主過程中可以持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,因此需要較多的能量,而能量獲取顯得對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲的生存極為重要。測(cè)序結(jié)果也表明結(jié)膜吸吮線蟲許多分泌蛋白參與到糖代謝途徑中,為結(jié)膜吸吮線蟲侵襲宿主及長(zhǎng)期的寄生生活提供能量。除基本能量代謝途徑外,許多分泌蛋白還參與到了藥物代謝及谷胱甘肽代謝途徑,并且這兩個(gè)途徑發(fā)生了顯著變化(圖 5)。綜上,這都表明結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白參與糖代謝途徑及對(duì)宿主中產(chǎn)生的外源有害物質(zhì)的代謝可能是其成功侵襲寄主的一個(gè)重要機(jī)制。

        2.3部分結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白具有抗原性 對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲基因組的注釋分析共找到259個(gè)分泌蛋白,通過DNASTAR軟件中的Protean模塊預(yù)測(cè)分析其細(xì)胞抗原表位[12],本研究共發(fā)現(xiàn)156個(gè)分泌蛋白可能具有較高的抗原性,其中包括許多參與異源物代謝中的關(guān)鍵酶,如谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(Gultathione S transferase),硫氧還蛋白過氧化物酶(Thioredoxin Peroxidase)等,其中半胱氨酸[13]則是通過免疫印跡分析發(fā)現(xiàn)在華支睪吸蟲中重要的抗原候選分子之一。

        2.4結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白序列中保守結(jié)構(gòu)域及功能結(jié)構(gòu)域分析 通過MEME軟件對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲基因組數(shù)據(jù)中259個(gè)分泌蛋白的保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析和信息統(tǒng)計(jì)(表1)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,259個(gè)分泌蛋白中有30個(gè)存在保守的功能結(jié)構(gòu)域,其中8個(gè)分泌蛋白還具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)域。這些結(jié)構(gòu)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2:其中數(shù)目最多的結(jié)構(gòu)域?yàn)锳T/CCACCA。其次為 AAGCAGC/T、ACTGATAA/T以及AG/CTGG/CTA。另外通過對(duì)259個(gè)分泌蛋白中所有結(jié)構(gòu)域的篩選,發(fā)現(xiàn)含有的糖基水解酶家族的相關(guān)結(jié)構(gòu)域最多,約占結(jié)構(gòu)域總數(shù)的 20%(82個(gè))。

        2.5假定分泌蛋白原位(invivo)表達(dá)情況 本文整合了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81560336)中結(jié)膜吸吮線蟲不同發(fā)育階段的原位差異表達(dá)譜數(shù)據(jù),從中獲得了 356 個(gè)結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白u(yù)nigene。通過與這些原位表達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)、統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),154 個(gè)候選分泌蛋白中的在差異基因表達(dá)譜中被檢測(cè)到,占所有預(yù)測(cè)分泌蛋白數(shù)的59%(圖 6)。Invivo結(jié)膜吸吮線蟲原位表達(dá)譜數(shù)據(jù)中表達(dá)的 356個(gè)分泌蛋白;LSPs:本實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)得到的 259 個(gè)經(jīng)典分泌蛋白。

        表1 結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白結(jié)構(gòu)域數(shù)目
        Tab.1 Number of domain in Thelazia callipaeda secretory proteins

        PFAMPFAMDomainNo.GlycosylhydrolasesPF007047ZincfingersPF000964RibosomalproteinPF012003LRRPF014632ThioredoxinPF000852

        表2 結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白序列中共有的保守域模體及數(shù)目
        Tab.2 Conserved Domains in Thelazia callipaeda secretory proteins

        分泌蛋白中保守結(jié)構(gòu)域Conserveddomainsinsecretoryproteins序列數(shù)目DomainNo.AAGCAGC/T4AT/GCACCA6ACTGATAA/T4AG/CTGG/CTA4CAC/TCAGC2CCGGAA1GAAGA/TAA3GA/GTGGTG/A2A/GGTGGA2TACCGAA1TACTGT/CA/T2TATTGA/GTA2TCCAA/GA3TTCTTCTT/C2

        圖6 結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白的原位(in vivo)表達(dá)情況Fig.6 In vivo expression of Thelazia callipaeda secretory proteins

        3 討 論

        結(jié)膜吸吮線蟲基因組成功測(cè)序及序列發(fā)布為其分泌蛋白研究提供了重要的數(shù)據(jù)參考。目前已知寄生線蟲分泌蛋白與其能否寄生成功有密切關(guān)系。因此,在基因組水平研究結(jié)膜吸吮線蟲的分泌蛋白特點(diǎn),將有助于從分子層面了解其致病過程的概況。本文使用的結(jié)膜吸吮線蟲為雄性成蟲,雖然已經(jīng)完成了其基因組序列的組裝,但是并沒有對(duì)其中的基因結(jié)構(gòu)、基因功能做出分析。而目前完成測(cè)序的許多寄生蟲基因組中,很多已經(jīng)首先完成了分泌蛋白及其抗原性的分析,比如血吸蟲[14]、肝片吸蟲[15]、鉤蟲[16]等。由此可見,在和健康密切相關(guān)的寄生蟲中分泌蛋白普遍存在,并且和其寄生過程密切相關(guān)。

        通過生物信息學(xué)方法,在結(jié)膜吸吮線蟲中最終獲得了259個(gè)分泌蛋白。通過對(duì)其氨基酸數(shù)目的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的分泌蛋白長(zhǎng)度集中于100~700aa,屬于小型蛋白。另外,功能富集分析發(fā)現(xiàn),分泌蛋白在結(jié)膜吸吮線蟲-宿主互作過程中可能起著非常重要的作用。由于在許多已知寄生線蟲研究中發(fā)現(xiàn)的分泌蛋白也多為小型蛋白。由此推測(cè),正是因?yàn)榻Y(jié)膜吸吮線蟲中分泌蛋白多為小型蛋白,所以其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,因此更加方便其在與宿主的互作中發(fā)揮作用。依據(jù)預(yù)測(cè)的蛋白功能,推測(cè)這些蛋白可能參與:①抗氧化活性;②協(xié)助蟲體的入侵及在宿主體內(nèi)的移行。

        另外,在我們對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲的不同發(fā)育階段差異基因表達(dá)譜實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn):本文預(yù)測(cè)的189個(gè)分泌蛋白在不同的發(fā)育階段有差異表達(dá),這更是有力的證據(jù)證明結(jié)膜吸吮線蟲寄生宿主過程中,分泌蛋白可能發(fā)揮著極其重要的作用。本文的研究發(fā)現(xiàn),結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白的主要組分之一是脂肪酸結(jié)合蛋白,其他蛋白組份還包含剪接體、 RNA 運(yùn)輸體等。此外參與氨基酸降解的蛋白也占很大比例,這表明這些蛋白分子在宿主-寄生蟲的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。眾所周知,抗原刺激是宿主免疫應(yīng)答產(chǎn)生、維持及調(diào)控的重要始動(dòng)因素之一。往往不同來(lái)源的蟲體都含有特異性抗原成分,因而引起的宿主免疫應(yīng)答機(jī)制和結(jié)果也不完全相同。而其中最受關(guān)注的是可與宿主免疫系統(tǒng)直接接觸的抗原,如蟲體的排泄/分泌抗原,像在肝片吸蟲中發(fā)現(xiàn)的具有候選藥物靶標(biāo)性的組織蛋白酶L和華支睪吸蟲中的半胱氨酸蛋白。除了免疫學(xué)方面的關(guān)注外,還發(fā)現(xiàn)血吸蟲在小鼠體內(nèi)寄生時(shí)免疫反應(yīng)產(chǎn)生的一些分子可以促進(jìn)小鼠自身的生長(zhǎng)發(fā)育[17]。因此,采用生物信息學(xué)技術(shù)大規(guī)模分離篩選蟲體的分泌蛋白及其表達(dá)譜,可為鑒定可能與誘導(dǎo)宿主免疫應(yīng)答、免疫調(diào)節(jié)、免疫逃避等相關(guān)的重要抗原分子提供信息,是了解結(jié)膜吸吮線蟲與宿主之間的免疫學(xué)相互適應(yīng)的重要途徑之一。文中鑒定的其他分泌蛋白還有氨肽酶、烯醇酶等。這些蛋白主要是由一些與結(jié)膜吸吮線蟲生命代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、免疫調(diào)控相關(guān)的蛋白組成,其中硫氧還蛋白過氧化物酶、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶是高豐度的分泌蛋白。此外,還在數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定到2種免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的蛋白。

        作為一種能夠在較長(zhǎng)時(shí)間(2-3年)內(nèi)寄生在宿主眼部的寄生線蟲,結(jié)膜吸吮線蟲如何逃避宿主免疫效應(yīng)、其自身能量代謝過程及如何利用宿主成分這些問題的闡明就顯得十分重要。雖然分泌蛋白具有水解一些蛋白類成分的功能的研究已經(jīng)不少,但結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白在糖代謝途徑中的作用卻所知甚少。文中通過KEGG 富集分析,分泌蛋白大量參與了淀粉、蔗糖、半乳糖、戊糖和糖醛酸等多條代謝轉(zhuǎn)化途徑以及其他多糖的降解等途徑,且這些代謝發(fā)生了顯著變化。此外,本文還發(fā)現(xiàn)分泌蛋白中占優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)域?yàn)樘腔饷附Y(jié)構(gòu)域,這也從另一方面佐證了眾多的分泌蛋白參與到糖代謝途徑當(dāng)中,為結(jié)膜吸吮線蟲提供所需的能量從而在其入侵及長(zhǎng)期寄生的過程發(fā)揮作用。

        位于N端的信號(hào)肽引導(dǎo)核糖體到達(dá)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)從而完成多肽的合成,因此是分泌蛋白重要特征。而現(xiàn)實(shí)中除了經(jīng)典分泌蛋白,在動(dòng)植物中還普遍存在一種不含信號(hào)肽的分泌蛋白,如人的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體中就存在大量不具有信號(hào)肽的蛋白質(zhì)。雖然目前有學(xué)者在寄生蟲中鑒定到了一些不具有信號(hào)肽的非經(jīng)典分泌蛋白[18-19],但有關(guān)研究依然較少。本文通過對(duì)結(jié)膜吸吮線蟲基因中分泌蛋白的全面預(yù)測(cè),鑒定了許多非經(jīng)典分泌蛋白,同時(shí)結(jié)合其表達(dá)譜數(shù)據(jù)更加確定了這些潛在的非經(jīng)典分泌蛋白。因此,這些非經(jīng)典分泌蛋白的生物學(xué)意義將隨著結(jié)膜吸吮線蟲基因組及分泌蛋白組的研究的不斷加深,非經(jīng)典分泌蛋白的功能也會(huì)得到很好的詮釋。

        4 結(jié) 論

        本研究通過標(biāo)準(zhǔn)的生物信息學(xué)分析流程,第一次系統(tǒng)預(yù)測(cè)并分析了結(jié)膜吸吮線蟲基因組中的全部分泌蛋白,共找到259個(gè)分泌蛋白。進(jìn)一步通過大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的方法預(yù)測(cè)了這些分泌蛋白功能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其在結(jié)膜吸吮線蟲與宿主互作過程中可能起到了重要的作用,如維持自身生長(zhǎng)的能量代謝過程。結(jié)合結(jié)構(gòu)域的分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)最多的結(jié)構(gòu)域?yàn)樘撬饷附Y(jié)構(gòu)域,從而佐證了結(jié)膜吸吮線蟲分泌蛋白在能量代謝中發(fā)揮著重要作用這一推測(cè)。此外,還發(fā)現(xiàn)這些分泌蛋白中近半數(shù)(49%)具有抗原性,也進(jìn)一步證實(shí)了其在與宿主互作中的重要功能。

        [1] Weischer B. Nematode parasites of vertebrates. Their development and transmission[J]. J Phytopathol, 2000, 148(11/12): 637-642. DOI: 10.1053/tvjl.2001.0620

        [2] Choi J, Park J, Kim D, et al. Fungal secretome database: integrated platform for annotation of fungal secretomes[J]. BMC Genomics, 2010, 11(1):105. DOI: 10.1186/1471-2164-11-105

        [3] Liu F, Cui SJ, Hu W, et al. Excretory/secretory proteome of the adult developmental stage of human blood fluke,Schistosomajaponicum[J]. Mol Cell Proteomics, 2009, 8(6): 1236-1251. DOI: 10.1074/mcp.M800538-MCP200

        [4] Angeli V, Faveeuw C, Roye O, et al. Role of the parasite-derived prostaglandin D2 in the inhibition of epidermal Langerhans cell migration during schistosomiasis infection[J]. J Exper Med, 2001, 193(10): 1135. DOI:10.1084/jem.193.10.1135

        [5] Fosunyarko J, Tan JC, Gill R, et al. Denovo analysis of the transcriptome of Pratylenchus zeae to identify transcripts for proteins required for structural integrity, sensation, locomotion and parasitism[J]. Mol Plant Pathol, 2015, 17(4): 532. DOI: 10.1111/mpp.12301

        [6] Yatsuda AP, Krijgsveld J, Cornelissen AW, et al. Comprehensive analysis of the secreted proteins of the parasiteHaemonchuscontortusreveals extensive sequence variation and differential immune recognition[J]. J Biological Chem, 2003, 278(19): 16941. DOI: 10.1074/jbc.M212453200

        [7] Petersen TN, Brunak S, Von HG, et al. SignalP 4.0: discriminating signal peptides from transmembrane regions[J]. Nature Methods, 2011, 8(10):785-6. DOI: 10.1038/nmeth.1701

        [8] Krogh A, Larsson B, Heijne GV, et al. Predicting transmembrane protein topology with a hidden markov model: application to complete genomes[J]. J Mol Biol , 2001, 305(3): 567-580. DOI: 10.1006/jmbi.2000.4315

        [9] Eisenhaber B, Schneider G, Wildpaner M, et al. A sensitive predictor for potential GPI lipid modification sites in fungal protein sequences and its application to genome-wide studies forAspergillusnidulans,Candidaalbicans,Neurosporacrassa,SaccharomycescerevisiaeandSchizosaccharomycespombe[J]. J Mol Biol, 2004, 337(2): 243-253. DOI: 10.1016/j.jmb.2004.01.025

        [10] Cao JD, Liu J, Li SY. Prediction for secretome fromMagnaportheoryzaeat genome scale and its enrichment analysis[J]. Biotechnol Bull, 2016, 32(8): 129-138.

        曹繼東, 劉俊, 李遂焰. 基因組水平預(yù)測(cè)稻瘟菌分泌蛋白組及富集分析[J]. 生物技術(shù)通報(bào), 2016, 32(8):129-138.

        [11] Bendtsen JD, Jensen LJ, Blom N, et al. Feature-based prediction of non-classical and leaderless protein secretion[J]. Protein Engineer Design Selection Peds, 2004, 17(4): 349-356. DOI: 10.1093/protein/gzh037

        [12] Burland TG. DNASTAR’s Lasergene sequence analysis software[J]. Methods Mol Biol, 2000, 132: 71. DOI: 10.1385/1-59259-

        [13] J-WJ, H-NJ, Lee MR, et al. Identification of a serodiagnostic antigen, legumain, by immunoproteomic analysis of excretory-secretory products ofClonorchissinensisadult worms[J]. Proteomics, 2009, 9(11): 3066-3078. DOI:10.1002/pmic.200700613

        [14] Hua WQ, Yu CX, Wang J, et al. Analysis of the proteomics and immunoreactivities of excretory-secretory antigens ofSchistosomajaponicumadult worms[J]. J Pathog Biol, 2009, 4(7): 526-528, 531. DOI: 10.13350/j.cjpb.2009.07.014 (in Chinese)

        華萬(wàn)全, 余傳信, 王玠,等. 血吸蟲成蟲排泄分泌抗原的組成及免疫反應(yīng)性分析[J]. 中國(guó)病原生物學(xué)雜志, 2009(7):526-528.

        [15] Moreau E, Hervé S, Yu ZW, et al. Modulation of sheep lymphocyte responses by Fasciola hepatica excretory-secretory products[J]. Vet Parasitol, 2002, 108(3): 207-215. DOI: 10.1016/S0304-4017(02)00196-6

        [16] Patel R, Shamji M, Flohr C, et al. Necator americanus (hookworm) excretory-secretory product modulates in vitro recall responses to grass pollen in allergic subjects[J]. Clinical Exper Allergy, 2011:1834-.

        [17] Davies SJ, Mckerrow JH. Developmental plasticity in schistosomes and other helminths[J]. Intl J Parasitol, 2003, 33(11): 1277-84. DOI: 10.1016/S0020-7519(03)00161-9

        [18] Marcilla A, Garg G, Bernal D, et al. The transcriptome analysis ofStrongyloidesstercoralisL3i larvae reveals targets for intervention in a neglected disease[J]. PLoS Negl Trop Dis, 2012, 6(2): e1513. DOI: 10.1371/journal.pntd.0001513

        [19] Garg G, Ranganathan S. In silico secretome analysis approach for next generation sequencing transcriptomic data[J]. BMC Genomics, 2011, 12 (Suppl 3): S14. DOI: 10.1186/1471-2164-12-S3-S14

        猜你喜歡
        分析
        禽大腸桿菌病的分析、診斷和防治
        隱蔽失效適航要求符合性驗(yàn)證分析
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析
        經(jīng)濟(jì)危機(jī)下的均衡與非均衡分析
        對(duì)計(jì)劃生育必要性以及其貫徹實(shí)施的分析
        GB/T 7714-2015 與GB/T 7714-2005對(duì)比分析
        出版與印刷(2016年3期)2016-02-02 01:20:11
        網(wǎng)購(gòu)中不良現(xiàn)象分析與應(yīng)對(duì)
        中西醫(yī)結(jié)合治療抑郁癥100例分析
        偽造有價(jià)證券罪立法比較分析
        一本无码中文字幕在线观| 亚洲成熟丰满熟妇高潮XXXXX| av免费一区在线播放| 亚洲一区二区三区2021| 久久精品www人人爽人人| 国产第19页精品| 亚洲图片第二页| 毛片在线播放亚洲免费中文网| 国内揄拍国内精品少妇| 国产免费又色又爽又黄软件 | 国产精品igao视频网| 国产亚洲精品国产福利在线观看| 国产精品久久久看三级| 激情综合婷婷色五月蜜桃| 亚洲处破女av日韩精品| 亚洲日韩区在线电影| 在线观看亚洲视频一区二区| 成人国产一区二区三区| 精品香蕉久久久爽爽| 久久久久久一本大道无码| 免费播放成人大片视频| 国产在线观看无码免费视频 | 亚州五十路伊人网| 麻豆国产精品一区二区三区| 亚洲欧美乱综合图片区小说区| 日韩区在线| 日本伦理美乳中文字幕| 中文无码人妻有码人妻中文字幕| 亚洲老妇色熟女老太| 国产福利美女小视频| 亚洲女同同性一区二区| 久久综合狠狠色综合伊人| 亚洲AV秘 片一区二区三| 自拍情爱视频在线观看| 好紧好爽免费午夜视频| 亚洲 欧美 唯美 国产 伦 综合| 男子把美女裙子脱了摸她内裤| 精品国产一区二区三区三| 国产成人亚洲精品无码mp4| 亚欧同人精品天堂| 人妻熟女翘屁股中文字幕|