楊文林　魏紅波　楊代勤

摘要：為了研究黃鱔（Monopterus albus）熱休克蛋白70（Heat Shock Protein 70，簡(jiǎn)稱HSP70）的結(jié)構(gòu)和功能，試驗(yàn)采用生物信息學(xué)方法對(duì)黃鱔HSP70的基本理化性質(zhì)、親/疏水性、信號(hào)肽、磷酸化位點(diǎn)、糖基化、無(wú)序化特征、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、相互作用蛋白網(wǎng)絡(luò)及進(jìn)化樹進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，黃鱔HSP70由441個(gè)氨基酸組成，相對(duì)分子質(zhì)量為48146.31，等電點(diǎn)為5.98，整體呈堿性，是較穩(wěn)定的親水性蛋白質(zhì)，有信號(hào)肽，但不存在跨膜結(jié)構(gòu)，屬于分泌型蛋白質(zhì)。黃鱔HSP70存在35個(gè)潛在磷酸化位點(diǎn)，其中包括19個(gè)Ser、14個(gè)Thr和2個(gè)Tyr磷酸化位點(diǎn)，有5個(gè)典型的N糖基化位點(diǎn)。二級(jí)結(jié)構(gòu)以α-螺旋（39.68％）、延伸鏈（20.41％）、β-折疊（6.58％）和無(wú)規(guī)則卷曲（33.33％）為主要結(jié)構(gòu)。熱休克蛋白70（HSP70）作為分子伴侶，在蛋白質(zhì)折疊和運(yùn)輸、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡和精子發(fā)生等方面發(fā)揮著重要作用。研究表明，黃鱔HSP70在抵抗外界應(yīng)激源、環(huán)境應(yīng)激保護(hù)等方面起著重要作用。

關(guān)鍵詞：黃鱔（Monopterus albus）；熱休克蛋白70（HSP70）；理化性質(zhì)；分子結(jié)構(gòu)；生物信息學(xué)分析

中圖分類號(hào)：S963.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

熱休克蛋白（Heat Shock Proteins，HSPs）是一個(gè)保守的細(xì)胞蛋白家族，存在于從細(xì)菌到哺乳動(dòng)物[1]的所有生物體中。熱休克蛋白在正常條件下和應(yīng)激條件下都起著重要的生物學(xué)作用[2]。在正常情況下，熱休克蛋白作為分子伴侶，參與蛋白質(zhì)折疊和運(yùn)輸、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡和精子發(fā)生[3]。當(dāng)生物體受到應(yīng)激源時(shí)，如存在溫度、溶解氧水平和滲透壓的變化，以及重金屬和微生物感染時(shí)，熱休克蛋白的表達(dá)顯著增加，使其能夠抵抗這些應(yīng)激源，并維持穩(wěn)態(tài)[4]。

根據(jù)其分子量，HSPs可分為HSP110（HSPH）、HSP90（HSPC）、HSP70（HSPA）、HSP60（HSPD）和小HSPs（HSPB）。在熱休克蛋白中，熱休克蛋白70（HSP70）家族是最保守的家族之一[5]。HSP70家族包含兩個(gè)不同的基因，一個(gè)是誘導(dǎo)型HSP70，另一個(gè)是構(gòu)成型HSC70（熱休克同源基因70）[6]。如在人、羊、鼠、魚、蝦、水稻和小麥等物種中均有廣泛研究。研究證明HSP70會(huì)在人類腫瘤細(xì)胞中廣泛表達(dá)，并且涉及腫瘤細(xì)胞的增殖、入侵、轉(zhuǎn)移和凋亡[7]。在山羊中，急性熱應(yīng)激能增加山羊血清TNF-α、IL-1β等促炎細(xì)胞因子含量，可能與HSP70家族基因介導(dǎo)了熱應(yīng)激導(dǎo)致山羊炎癥反應(yīng)的免疫調(diào)控過(guò)程有關(guān)[8]。在魚類中，發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激使HSP70在魚類體內(nèi)的合成速度顯著增加，以提高魚類的抗應(yīng)激能力，同時(shí)也會(huì)使caspase-3基因被激活，誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡[9]。在小麥中，HSP70可以顯著提升小麥在脅迫后的抗氧化酶活性，從而參與小麥對(duì)脅迫的應(yīng)答過(guò)程[10]。在水稻中，HSP70在水稻應(yīng)對(duì)稻瘟病菌脅迫中具有重要作用[11]。據(jù)報(bào)道，HSP70可激活先天免疫，并在應(yīng)激誘導(dǎo)損傷[12]中對(duì)應(yīng)激的適當(dāng)反應(yīng)和生存中發(fā)揮關(guān)鍵作用。HSP70家族的成員還參與了胚胎和性腺的發(fā)育、精子的發(fā)生，以及對(duì)環(huán)境應(yīng)激的保護(hù)。

目前，HSP70在人、羊、鼠、魚、蝦、水稻和小麥等常見(jiàn)動(dòng)植物方面均有研究，但在黃鱔中的研究較少。該研究利用生物信息學(xué)方法對(duì)黃鱔HSP70的基本理化性質(zhì)、親/疏水性、信號(hào)肽、磷酸化位點(diǎn)、糖基化、無(wú)序化特征、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和進(jìn)化樹等進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，為后續(xù)的黃鱔HSP70研究提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料

黃鱔HSP70基因（XM_020600302.1）及氨基酸序列（XP_020455958.1）在美國(guó)國(guó)家生物信息中心NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢得到。

1.2 方法

利用表1中的在線軟件工具對(duì)黃鱔HSP70的基本理化性質(zhì)、親/疏水性、信號(hào)肽、磷酸化位點(diǎn)、糖基化、無(wú)序化特征、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和進(jìn)化樹進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 HSP70基本理化性質(zhì)分析

使用ProtPARam在線軟件[13]對(duì)黃鱔HSP70進(jìn)行基本理化性質(zhì)分析，得出該段氨基酸序列總共編碼441個(gè)氨基酸，相對(duì)分子質(zhì)量為48146.31，由2162個(gè)碳（C）原子、3469個(gè)氫（H）原子、589個(gè)氮（N）原子、638個(gè)氧（O）原子、7個(gè)硫（S）原子組成，推測(cè)其分子式為C2162H3469N589O638S7，其等電點(diǎn)PI=5.98，不穩(wěn)定系數(shù)為39.60，親水性平均值為-0.001，消光系數(shù)為18910M-1cm-1，因此推測(cè)該蛋白為堿性、較穩(wěn)定的親水性蛋白質(zhì)。20種氨基酸含量由高到低排序依次是亮氨酸Leu（11.3%）、纈氨酸Val（9.3%）、甘氨酸Gly（8.4%）、丙氨酸Ala（7.7%）、谷氨酸Glu（7.3%）、異亮氨酸Ile（6.3%）、絲氨酸Ser（6.1%）、精氨酸Arg（5.4%）、脯氨酸Pro（5.4%）、蘇氨酸Thr（5.4%）、谷氨酰胺Gln（4.8%）、苯丙氨酸Phe（4.5%）、天冬酰胺Asn（4.3%）、賴氨酸Lys（4.3%）、天冬氨酸Asp（3.6%）、絡(luò)氨酸Tyr（2.0%）、組氨酸His（1.8%）、甲硫氨酸Met（1.4%）、半胱氨酸Cys（0.2%）、色氨酸Trp（0.2%）。

氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，是研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、生理功能和作用機(jī)制的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的酸堿性作為蛋白質(zhì)的重要理化性質(zhì)之一，其酸堿性是由蛋白質(zhì)側(cè)鏈上酸性氨基酸和堿性氨基酸上帶有的可解離的基團(tuán)所決定的，這些可解離基團(tuán)可以決定蛋白質(zhì)的酸堿性，因此蛋白質(zhì)的酸堿性取決于該蛋白中酸性氨基酸與堿性氨基酸的數(shù)量之比[14]。蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)主要是由可電離氨基酸的pKR值決定的，而且也受其氨基酸組成及分子量分布的影響[15]。

影響蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的原因有很多，如脫酰胺反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致其親水性發(fā)生改變，蛋白質(zhì)氧化作用會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活或聚集等，蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性可以通過(guò)蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定系數(shù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，若蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定系數(shù)大于40，則該蛋白質(zhì)為不穩(wěn)定性蛋白質(zhì)，若蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定系數(shù)小于40，則該蛋白質(zhì)為穩(wěn)定性蛋白質(zhì)[16]。蛋白質(zhì)的消光系數(shù)指的是蛋白質(zhì)對(duì)某段波長(zhǎng)光的吸收能力，且與該蛋白質(zhì)中半胱氨酸的數(shù)量有較大關(guān)系[17]，在HSP70中只存在一個(gè)半胱氨酸，蛋白質(zhì)中沒(méi)有二硫鍵，所以HSP70的消光系數(shù)僅為18910M-1cm-1。

2.2 HSP70親/疏水性分析

利用在線軟件ProtScale[18]對(duì)黃鱔HSP70親/疏水性進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如圖1所示。根據(jù)K-D標(biāo)度定義疏水性氨基酸較高打分值>0表示疏水性，<0表示親水性得出，黃鱔HSP70有22個(gè)區(qū)域具有疏水性，最強(qiáng)疏水區(qū)在Gly9～Leu16區(qū)間，疏水區(qū)最強(qiáng)位點(diǎn)為第12位的異亮氨酸，分值為2.689；HSP70有15個(gè)區(qū)域具有親水性，最強(qiáng)親水區(qū)在Asp178～Asn183親水區(qū)最強(qiáng)位點(diǎn)為180位的精氨酸，分值為-2.778。

氨基酸的親/疏水性的分布對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要的作用。親水性氨基酸和疏水性氨基酸能預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)跨膜的位置，疏水氨基酸的疏水基團(tuán)可以構(gòu)成疏水的二級(jí)結(jié)構(gòu)便于蛋白質(zhì)的跨膜形成更高級(jí)結(jié)構(gòu)，是維持蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)折疊的最主要的動(dòng)力，疏水性氨基酸也常作為水溶性蛋白質(zhì)的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)[19]。

2.3 HSP70信號(hào)肽、跨膜結(jié)構(gòu)分析

利用在線程序SignalP5.0對(duì)HSP70進(jìn)行信號(hào)肽預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如圖2所示。黃鱔HSP70信號(hào)肽分析發(fā)現(xiàn)在20～24位氨基酸之間存在裂解位點(diǎn)，存在信號(hào)肽，故推測(cè)該蛋白為分泌型蛋白質(zhì)，結(jié)合其親/疏水性分析發(fā)現(xiàn)20～25位氨基酸為疏水性氨基酸，表明HSP70前段信號(hào)肽的疏水性較強(qiáng)。信號(hào)肽處于蛋白質(zhì)N端，是引導(dǎo)新合成的蛋白質(zhì)向分泌通路轉(zhuǎn)移的短肽鏈，對(duì)蛋白質(zhì)的引導(dǎo)和定位起著重要的作用，是分泌型蛋白質(zhì)發(fā)揮生物學(xué)功能不可或缺的一部分。

利用在線程序TMHMM2.0對(duì)HSP70進(jìn)行跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如圖3所示。黃鱔HSP70跨膜結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)HSP70不存在跨膜結(jié)構(gòu)，所以推測(cè)HSP70在細(xì)胞外或細(xì)胞膜表面發(fā)揮其生物學(xué)功能，不通過(guò)跨膜發(fā)揮生物學(xué)作用?？缒そY(jié)構(gòu)作為蛋白質(zhì)跨越細(xì)胞膜的通道，對(duì)蛋白質(zhì)發(fā)揮其功能和蛋白質(zhì)的定位具有重要作用。

2.4 HSP70的磷酸化位點(diǎn)

通過(guò)在線程序NetPhos3.1對(duì)HSP70進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如圖4所示。通過(guò)對(duì)黃鱔HSP70的磷酸化位點(diǎn)分析表明，HSP70有35個(gè)潛在磷酸化位點(diǎn)，其中包括19個(gè)Ser、14個(gè)Thr和2個(gè)Tyr磷酸化位點(diǎn)。結(jié)果分析表明，HSP70存在多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，這些位點(diǎn)可能是調(diào)控HSP70活性的靶位點(diǎn)。

蛋白質(zhì)的磷酸化指的是通過(guò)蛋白激酶催化，把磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到底物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過(guò)程，蛋白質(zhì)的磷酸化主要集中在肽鏈中的絲氨酸、蘇氨酸和絡(luò)氨酸等殘基上，當(dāng)磷酸化作用后，使蛋白質(zhì)帶有了電荷，從而使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)一步引起蛋白質(zhì)活性的變化，蛋白質(zhì)的磷酸化是調(diào)節(jié)和控制蛋白質(zhì)活力和功能的重要機(jī)制[20]。

2.5 HSP70的糖基化分析

通過(guò)在線程序NetNGlyc對(duì)HSP70的糖基化位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如圖5所示。結(jié)果分析表明，黃鱔HSP70有5個(gè)典型的N糖基化位點(diǎn)，分別位于126、136、183、297、397位，此范圍內(nèi)有多個(gè)糖基化修飾位點(diǎn)，預(yù)測(cè)該區(qū)段內(nèi)的氨基酸對(duì)HSP70發(fā)揮其生物學(xué)功能具有重要的意義。

糖基化的主要作用是在蛋白質(zhì)成熟過(guò)程中折疊成正確的構(gòu)想和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性是由糖基轉(zhuǎn)移酶催化的單糖與蛋白質(zhì)上的某些殘基形成共價(jià)連接，是蛋白質(zhì)的一種重要的翻譯后修飾，在蛋白質(zhì)的機(jī)構(gòu)和功能中發(fā)揮極其重要的作用[21]。

2.6 二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及三級(jí)結(jié)構(gòu)同源建模

通過(guò)在線程序SOPMA對(duì)黃鱔HSP70的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如圖6所示。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，HSP70含有α-螺旋、延伸鏈、β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲四種結(jié)構(gòu)，其中α-螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲占比較大，分別為39.68％、33.33％，延伸鏈和β-折疊占比分別為20.41％、6.58％。

通過(guò)在線程序SWISS﹣MODEL對(duì)HSP70的三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，得到HSP70的三級(jí)結(jié)構(gòu)圖（圖7），目標(biāo)蛋白與模板蛋白結(jié)構(gòu)相似性的TM值為0.74±0.05，GMQE為0.69。黃鱔HSP70以α-螺旋、延伸鏈、β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲為主要結(jié)構(gòu)，圖中藍(lán)色表示α-螺旋、黃色表示無(wú)規(guī)則卷曲、紅色表示延伸鏈、綠色表示β-折疊。三級(jí)結(jié)構(gòu)圖中以α-螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲為主，與二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果一致。

蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)通常包括蛋白質(zhì)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定了二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，是蛋白質(zhì)發(fā)揮生物活性的基礎(chǔ)；二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步盤繞、折疊成三級(jí)結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)作為蛋白質(zhì)分子的早期折疊階段，是蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)；蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)確定了蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步影響蛋白質(zhì)的功能特性[22]。蛋白質(zhì)生物功能的行使與其空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，其功能調(diào)控也主要依賴于蛋白質(zhì)構(gòu)象和相互作用的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)[23]。

2.7 進(jìn)化樹分析

在NCBI搜索到HSP70在人、黃牛、家鼠、野豬、雞、中華鱉和大黃魚中的同源序列，在利用Clustal Omega軟件進(jìn)行同源序列比對(duì)后，利用MEGA-X軟件構(gòu)建進(jìn)化樹，結(jié)果如圖8所示，HSP70基因的進(jìn)化樹分為兩大支，黃鱔一支，其他七個(gè)物種一支，黃鱔與其他幾個(gè)物種的親緣關(guān)系都比較遠(yuǎn)，而人與黃牛較近，其次是家鼠，再者是野豬；雞與中華鱉之間較近，其次是大黃魚。

3 討論

該研究在生物信息學(xué)的基礎(chǔ)上通過(guò)各種生物信息分析軟件對(duì)黃鱔HSP70的基本理化性質(zhì)、親/疏水性、信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)、磷酸化位點(diǎn)、糖基化、二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。分析結(jié)果表明，在黃鱔HSP70中亮氨酸Leu、纈氨酸Val等的含量最高，半胱氨酸Cys和色氨酸Trp的含量最低，在蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)中，亮氨酸等水溶性氨基酸常作為水溶性蛋白質(zhì)的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，而半胱氨酸所形成的二硫鍵對(duì)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要作用，可推測(cè)黃鱔HSP70穩(wěn)定性較低，與理化性質(zhì)分析結(jié)果一致。蛋白質(zhì)的酸堿性是由蛋白質(zhì)側(cè)鏈上酸性氨基酸和堿性氨基酸上帶有的可解離的基團(tuán)所決定的，這些可解離基團(tuán)可以決定蛋白質(zhì)的酸堿性，因此蛋白質(zhì)的酸堿性取決于該蛋白中酸性氨基酸與堿性氨基酸的數(shù)量之比，在黃鱔HSP70中堿性氨基酸的數(shù)量遠(yuǎn)多于酸性氨基酸的數(shù)量，可推測(cè)黃鱔HSP70為堿性蛋白質(zhì)，與理化性質(zhì)分析結(jié)果一致。蛋白質(zhì)的消光系數(shù)與蛋白質(zhì)中半胱氨酸的數(shù)量有較大關(guān)系，在黃鱔HSP70中半胱氨酸僅占該精氨酸總數(shù)的0.2％，所以黃鱔HSP70的消光系數(shù)較低，與理化性質(zhì)分析結(jié)果一致。

黃鱔HSP70親/疏水性分析發(fā)現(xiàn)，20～25位氨基酸為疏水性氨基酸，表明HSP70前段信號(hào)肽的疏水性較強(qiáng)。分析表明黃鱔HSP70不存在跨膜區(qū)，所以推測(cè)HSP70在細(xì)胞外或細(xì)胞膜表面發(fā)揮其生物學(xué)功能，不通過(guò)跨膜發(fā)揮生物學(xué)作用[19]。

蛋白質(zhì)的磷酸化是生物體內(nèi)重要的共價(jià)修飾方式之一，與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因表達(dá)以及細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育等眾多生物體機(jī)制調(diào)控起著重要作用，在磷酸化反應(yīng)中，蛋白質(zhì)的酯化作用會(huì)導(dǎo)致其構(gòu)型和生物活性發(fā)生改變[20]。對(duì)黃鱔HSP70磷酸化位點(diǎn)預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)存在多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，這些位點(diǎn)可能是調(diào)控黃鱔HSP70生物活性的靶位點(diǎn)。

蛋白質(zhì)的糖基化和磷酸化都是蛋白質(zhì)翻譯后修飾的組成部分，在細(xì)胞免疫、信號(hào)傳導(dǎo)、蛋白翻譯調(diào)控、蛋白降解等諸多生物過(guò)程中也起著重要作用[24]。根據(jù)黃鱔HSP70的糖基化位點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)，糖基化位點(diǎn)分布在126～397位，可知發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu)域可能在126～397位，其他的堿基可能主要起修飾蛋白質(zhì)的作用。

黃鱔HSP70的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，黃鱔HSP70以α-螺旋、延伸鏈、β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲為主要結(jié)構(gòu)。黃鱔HSP70的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)及其生物功能與其他生物HSP70相似。

在不同種屬的HSP70中，黃鱔HSP70與其他幾個(gè)物種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，但除黃鱔HSP70外其余幾個(gè)物種HSP70關(guān)系較近，其序列也高度相似，屬于保守性蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)決定功能，故而可以推測(cè)除黃鱔外的幾個(gè)物種HSP70所行使的生物功能類似。

4 結(jié)論

該研究利用生物信息學(xué)分析的方法分析黃鱔HSP70的基本理化性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)，結(jié)果得出黃鱔HSP70由441個(gè)氨基酸組成，相對(duì)分子質(zhì)量為48146.31，等電點(diǎn)為5.98，整體呈堿性、較穩(wěn)定的親水性蛋白質(zhì)，有信號(hào)肽，但不存在跨膜結(jié)構(gòu)，屬于分泌型蛋白質(zhì)。存在多個(gè)磷酸化和糖基化位點(diǎn)，二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)以α-螺旋、延伸鏈、β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲為主要結(jié)構(gòu)。該研究將為進(jìn)一步研究黃鱔HSP70的結(jié)構(gòu)和功能提供參考。

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Bioinformatics analysis of physical and chemical properties and molecular structure of Monopterus albus HSP70

YANG Wenlin1，WEI Hongbo1，YANG Daiqin1，2

（1.College of Animal Sciences，Yangtze University， Jingzhou 434025， Hubei China; 2. Hubei Province Monopterus albus Technology Research Center， Jingzhou 434025， Hubei China）

Abstract：In order to study the structure and function of Monopterus albus Heat Shock Protein 70（HSP70）， bioinformatics methods were used to study the basic physical and chemical properties， hydrophilicity/hydrophobicity， signal peptides， phosphorylation sites， glycosylation， disorder characteristics， secondary structure， tertiary structure， interaction protein network and evolutionary tree of Monopterus albus Hsp70. The results showed that Monopterus albus HSP70 was composed of 441 amino acids， with a relative molecular weight of 48146.31 and an isoelectric point of 5.98. It was an alkaline， relatively stable hydrophilic protein with signal peptides， but no transmembrane structure， belonging to a secretory protein. There are 35 potential phosphorylation sites in Monopterus albus HSP70， including 19 ser， 14 thr and 2 Tyr phosphorylation sites， and 5 typical N-glycosylation sites. Secondary structure with α- Spiral（39.68%）， extended chain（20.41%） β- Folding（6.58%） and irregular curling （33.33%） are the main structures. As a molecular chaperone， Heat Shock Protein 70（HSP70） plays an important role in protein folding and transport， cell cycle regulation， apoptosis and spermatogenesis. These results indicate that eel HSP70 plays an important role in resisting external stressors and protecting environmental stress.

Keywords：Monopterus albus; HSP70; physical and chemical properties; molecular structure; bioinformatics analysis

基金項(xiàng)目：財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目（CARS-46）。

作者簡(jiǎn)介：楊文林（1998- ），男，碩士研究生。研究方向：特色淡水魚類增養(yǎng)殖。E-mail：2587022061@qq.com。

通信作者：楊代勤（1966- ），男，教授。研究方向：特色淡水魚類增養(yǎng)殖學(xué)。E-mail：yangdaiq@163.com。