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摘 要：Prx V，也称为ALU的辅阻遏物1，过氧化物酶体的抗氧化酶，过氧化物酶，硫氧还蛋白还原酶，PRDX5和ACR1细胞质蛋白，是属Peroxiredoxin 2家族。本研究用生物信息学方法从氨基酸组成、理化性质、亚细胞定位、跨膜区和信号肽、二级结构、三级结构及功能域等方面对人Prx V蛋白进行了预测和分析。结果表明，Prx5蛋白分子量为22026.39，理论等电点（pI）为8.85，含有20种基本氨基酸，该蛋白质磷酸化以丝氨酸磷酸化为主，兼有苏氨酸和酪氨酸磷酸化且最可能为靶标蛋白，没有信号肽剪切点和跨膜区，α-螺旋占35.51%，扩展束占21.50%，β-转角占7.48%，无规则卷曲占35.51%。利用Geno3D同源建模方法对拟南芥A20/AN1锌指蛋白序列Q9SZ69.1进行模板匹配表明拟南芥A20/AN1锌指蛋白空间结构由3-4段不连续的α-螺旋片段和多段β-折叠组成。由分析可得此中蛋白质是一种线粒体靶标蛋白，通过与分泌蛋白的结合从而发挥作用。7417
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关键词：Prx蛋白；Prx V；结构与功能；生物信息学
Bioinformatic Analysis of Prx V Protein of
Structure and Function
Abstract:Study was carried out to predict and analysis of human Prx V protein with biological information from amino acid composition, method of physicochemical properties, subcellular localization, transmembrane region and signal peptide, secondary structure, tertiary structure and functional domains. Peroxiredoxin-5, also known as Alu corepressor 1,Peroxisomal antioxidant enzyme, Thioredoxin peroxidase PMP20, Thioredoxin reductase,PRDX5 and ACR1, is cytoplasm protein which belongs to the peroxiredoxin 2 family. Prx5 protein with molecular weight of 22026.39, theoretical isoelectric point (pI) of 8.85, contains 20 kinds of essential amino acids, the protein phosphorylation at serine phosphorylation, both threonine and tyrosine phosphorylation and most likely to target proteins, no signal peptide and transmembrane region, helix accounted for 35.51%, expanded beam 21.50%, β - turn accounted for 7.48%, accounting for 35.51% of random coil.The Arabidopsis A20/AN1 zinc finger protein sequence Q9SZ69.1 template matching show that Arabidopsis A20/AN1 zinc finger protein spatial structure by 3-4 discontinuous alpha helical segments and multi beta folding by Geno3D homology modeling method.By the analysis of protein in the mitochondria is a target protein, combined with secretory protein can play a role.
Key words:Prx Protein;Prx V;Structure and Function;bioinformatics
目 录
摘要 1
引言 2
1 材料和方法 3
1.1 抽样物种 3
1.2.1 氨基酸序列分析 3
1.2.2理化性质分析 3
1.2.3 亚细胞定位、跨膜区、信号肽分析和磷酸化分析 3
1.2.4 二级结构、球蛋白区预测 3
1.3.5对Prx5蛋白的进化分析 3
2 结果与分析 3
2.1 Prx5蛋白序列分析 3
2.2 Prx5蛋白理化性质分析 4
2.3 Prx5蛋白磷酸化预测 4
2.4 Prx5蛋白跨膜区、跨膜方向和亚细胞定位分析 5
2.5 Prx5蛋白的信号肽预测 5
2.6 Prx5蛋白的二级结构分析 6
2.7 Prx5蛋白紊乱区、球蛋白区预测 7
2.8 Prx5蛋白三级结构分析 7
2.9对三级结构预测结果的评价 8
3 结论 9
参考文献 10
致谢 12
Prx5蛋白的结构和功能 引言
过氧化物还原酶蛋白5（Peroxiredoxin5, Prx5）是一类过氧化物酶（peroxidase），属于抗氧化蛋白超家族，广泛存在于原核和真核生物中。Prx蛋白家族涉及衰老、肿瘤、炎症等多种疾病和病理过程。而且过氧化物酶对文持着体内过氧化氢的水平有着重要的作用，并且通过调节蛋白激酶的氧化还原状态参与细胞信号转导调控过程[1]。哺乳动物的Prxs家族包括751个成员：Prx I、Prx II、Prx III、Prx IV、Prx V和Prx VI。Prx家族成员在蛋白质的N-端都具有保守的Cys残基，Prx I-Prx V在C-端还有保守的Cys残基[1]。根据Cys残基的数目及其保守性将Prx家族成员分为1-Cys Prx（PrxVI）和2-Cys Prx（Prx I-Prx V），2-Cys Prx又分为典型Prx（Prx I-Prx IV），非典型Prx（Prx V）[3]。PrxⅤ存在于细胞质中，过氧化物酶体和线粒体中，它在细胞质中合成时具有214个氨基酸，转运站给Hi线粒体成熟时减少162个氨基酸，固有长短两种形式。Gérard等在对27例甲状腺患者的研究中发现，Prx-5的表达量与上皮细胞的功能状态密切相关[4]。Prx-5在弥漫性甲状腺肿患者的甲状腺组织中的表达较多结节甲状腺肿高。Karihtala等发现百分之八十以上的乳腺癌病例中Prx-1、3、4、5都有表达，而Prx-2、6则表达不明显。其中，Prx-3的表达增加与孕酮和雌激素受体（乳腺癌检测指标）有关；Prx-4、6在孕酮受体阳性的病例中高表达；Prx-5与肿瘤的大小和淋巴结转移有关，也是唯一与肿瘤分类有关的Prx。Prx-5高表达的患者生存率较低，而Prx-3、4表达较高的患者预后较好，原因可能和激素受体的表达有关。Prx家族，尤其是Prx-3～5在乳腺癌组织中的高表达，表明活性氧簇的增加诱导了Prx表达的上升，由此可知Prx5是参与细胞内的氧化还原信号。Prx是一个家庭的25 kDa的过氧化物酶，可降低H2O2利用硫氧还蛋白电子（TRX）或其它物质。Prx在乳腺癌组织中的过度表达在很大程度上表明，Prx具有增殖作用可能与癌症的发展和进展相关[4]。由于Prx V有望为现有的肿瘤治疗提供新的思路，故本文对哺乳动物Prx V的结构与功能用生物信息学的方法进行了分析与预测。