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摘要：本文以哺乳动物PRX基因为对象，探究该基因家族的序列特征、选择压力以及系统进化关系，为阐明哺乳动物PRX起源以及进一步探索其功能提供理论基础。对至少15个物种进行物种抽样，并且以PRX基因为研究对象，下载相关序列；利用生物信息学手段分析PRX基因或蛋白的序列特征，并详细剖析这些基因的选择压力和系统进化关系。哺乳动物PRX蛋白家族至少包含751大类，即Prx Ⅰ～Ⅵ，Prx蛋白家族的进化度相对比较保守，属于非适应性进化。本文着重研究哺乳动物PRX蛋白家族的聚类分析，以及相关的蛋白序列特征和系统进化关系，PRX蛋白家族具有较强的保守性，基于这些研究，为其结构以及功能的研究提供有利的材料，做出相关的贡献。34530
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毕业论文关键词：哺乳动物；蛋白家族；适应性进化；过氧化物还原酶
Analysis of Adaptive Evolution and Appraisal of Mammals Prx Protein Family
Abstract: This article take mammalian PRX gene as target, and explore the gene sequence features,select and phylogenetic relationships pressure to provide a theoretical basis for elucidating the origin of mammals PRX and further explore its features.For PRX gene from at least 15 species sampled species, study and download the related sequences, using bioinformatics method to analyze gene or protein sequence characteristics PRX, and to test selective pressures and phylogenetic relationship. Mammal PRX protein family includes six categories, Prx Ⅰ ~ Ⅵ, evolution of Prx protein family is relatively conservative, and is non-adaptive evolution.This article focuses on mammalian PRX protein family clustering analysis, and protein sequences related characteristics and phylogenetic relationship, PRX protein family has a strong conservative, based on these studies, the studies of their structure and function provide favorable the material, to make the relevant contribution.
Key words: mammals，Protein family，adaptive evolution，Peroxiredoxin
目 录
摘要 3
引言 2
1 数据与方法 3
1.1 物种抽样与序列下载 3
1.2 序列比对与聚类分析 3
1.3亚群水平上的蛋白序列分析 3
1.4亚群水平上的系统进化分析 4
1.5亚群水平上的选择压力检测 4
2 结果与分析 3
2.1 哺乳动物Prx家族基因的鉴定 4
2.2 哺乳动物Prx家族基因的聚类分析 4
2.3 哺乳动物Prx家族亚类群蛋白的序列特征 6
2.4 哺乳动物Prx家族亚类群蛋白的系统进化关系 7
2.5 哺乳动物Prx家族亚类群蛋白的正选择位点 7
3 讨论与结论 8
参考文献 9
附录 10
致谢 12
哺乳动物Prx蛋白家族的鉴定与适应性进化分析 引言
过氧化物还原酶 (Peroxiredoxin, Prx)是一种广泛存在于生物体中的表达谱广泛的一类新的抗氧化蛋白家族。1988年，Kim首次在酿酒酵母中发现了Prx蛋白，Prx蛋白是一类不含硒且依赖于巯基的蛋白酶，其作用的机理通常是，清除生物体内的过氧化氢和其他一些由活性氧形成的自由基，从而实现细胞的抗氧化[1]。已有研究发现，Prx过氧化物还原酶在自然界中普遍存在：在动植物、原生动物、酵母、细菌、寄生虫、甚至古细菌中都含有该酶，因此，Prx在进化上属于一类高度保守的蛋白[2]。而且所有的Prx都具有着共同的催化机制，Prx由于一个具有氧化还原性的半胱氨酸，进行两步反应：首先，过氧化半胱氨酸攻击过氧化氢，自身发生去质子，于此同时其被氧化成半胱氨酸次硫酸(Cys-SOH)；第二步反应是半胱氨酸次硫酸的分解，首先缩合形成二硫键，再被细胞中特异的二硫键还原酶还原成初始的状态，就完成了催化反应的循环[3]。Prx作为一类抗氧化酶，其广为熟悉的功能是消除体内由于胁迫产生的过多自由基，从而保护机体细胞免受氧化损伤[4]。除此之外，Prx还可通过调节过氧化氢(作为一种信号分子)的浓度调控信号转导通路，从而增强自然杀伤细胞活性，调节细胞增殖、分化和凋亡的功能。而且也有研究表明，在生物体处于细菌、病毒入侵等极端情况下时，会促使Prx基因转录活性的加强，于此相应蛋白大量的表达[5]。