人源SEPT2蛋白不同单体高级结构建模与功能分析(2)

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致谢 13

人源SEPT2蛋白不同单体高级结构建模与功能分析引言

Steptin基因家族在果蝇[1.2]、爪蟾[3]及哺乳动物[4]等大部分真核生物中均有表达，最近发现，在人的基因中分布着多达14种septin基因亚家族[5]，并且与细胞的重要生物功能密切相关。随着生理功能与生化特性得到解析, septin家族与人类疾病的关系也开始受到关注。到目前为止, 已有报道表明septin家族与神经系统疾病、感染、不育症等疾病的发生、血管生成以及小泡运输有关。

Septin2蛋白常见于大部分胚胎及成体组织[6],源^自#751^文/论`文]网[www.751com.cn，其表达普遍出现在所有的脑肿瘤细胞中，与肝癌[7]、白血病[8]、骨髓瘤[9]、霍奇金淋巴瘤[10]等疾病密切相关，septin2参与神经递质分泌，与以Tau蛋白为基础的纤维形成有关。septin2是与胞吐复合体相互作用的septin2蛋白复合物的组成成员，作为细胞骨架蛋白可与微管微丝系统相互作用[10]。

Septin2定位于2q37染色体上，该染色体与奥尔布赖特遗传性骨营养不良症样综合征有关，此病症的特点是在婴儿期表现出弱的肌肉张力，轻度到重度智力残疾和发育迟缓，行为问题，特征性面容和其他身体异常[11]。一些患者有罕见的肾癌，被称为肾母细胞瘤，一部分患者则表现为大脑，消化系统，肾脏畸形或生殖器受到影响[11]。

利用生物信息学分法预测蛋白质分子表面配体结合区域，研究其与药物小分子或蛋白质之间的互作，为合理药物分子设计提供帮助，同时也可以揭示蛋白质分子的功能。本研究以生物信息学方法对人SEPT2蛋白亚家族进行序列特征分析、进化分析、高级结构分析，旨在通过结构了解其功能，并为治疗与SEPT2蛋白有关的人类疾病提供理论基础。

1 材料和方法

1.1 数据来源

从GenBank蛋白质数据库中查询下载septin2的相关蛋白序列。

1.2 SEPT2蛋白序列的理化性质分析

利用Protparam在线工具预测SEPT2蛋白序列的氨基酸构成、理论等电点、分子质量、消光系数、脂肪指数、总平均亲水性等。

1.3基因结构比较

利用GenScan在线服务器，预测SEPT2蛋白的基因结构。

1.4 磷酸化位点分析

利用NetPhos 2.0 Server软件预测SEPT2蛋白的丝氨酸磷酸化、苏氨酸磷酸化以及酪氨酸磷酸化三种磷酸化作用位点。

1.5 SEPT2蛋白的进化分析

将人septin2蛋白与其近缘哺乳动物及其他物种（果蝇等）septin2蛋白序列利用DNAman进行多序列比对并构建分子进化树。

1.6 二级结构和三级结构预测，建模结果评价分析

利用SOPMA工具预测蛋白质的二级结构，利用SWISS-MODEL对人septin2蛋白序列进行同源建模，获取其三级结构信息，并且用Rasmol视图软件可视化。模建结果检测评价从拉氏散点图、3D-1D符合度两方面进行SEPT2蛋白高级结构建模的评价。

1.7 蛋白表面电势分析，蛋白质可及性分析

利用使用软件Swiss－PdbViewer4.0.1模建蛋白质表面静电构象。

2 结果与分析

2.1数据来源

在GenBank蛋白质数据库中，查询获得了28条人SEPT 2蛋白，按其模体类型分为五类，分别为septin-2 isoform a，septin-2 isoform b，septin-2 isoform c，septin-2 isoform d，Septin 2。其中，septin-2 isoform a类具有9条序列，均定位于2q37染色体上，且序列长度均为361AA，选取gi|4758158为其代表进行分析；septin-2 isoform b，septin-2 isoform c，septin-2 isoform d中，均只有一条序列，所以分别选取septin-2 isoform b类中的gi|545478466，septin-2 isoform c类中的gi|545478822，septin-2 isoform d类中的gi|1005261151进行分析；剩余16条序列归为Septin 2类，因其序列长度差异较大（159AA-396AA不等），且来源于人体不同部位（胃、肌肉、神经微管蛋白等），选取与其他13条序列相似性最高的一条gi|15680208为代表，进行分析。