水稻PIKK非典型蛋白质激酶家族的生物信息学分析(2)

菜单

2 材料与方法

2.1 序列检索和基因结构分析

在水稻基因组注释数据库（Rice Genome Annotation Project，RGAP，http://rice.plantbiology.msu.edu/index.shtml）中输入人类PIKK蛋白序列进行比对搜索，选取E值≤10-10的序列作为候选序列。利用Pfam软件预测这些候选蛋白的PIKK结构域，如果有PIKK结构域，就认为该候选蛋白是属于PIKK蛋白家族，如果不能检测出PIKK结构域，则不属于该家族。

获得水稻PIKK基因后，下载每一个基因的蛋白质和CDS序列，获得蛋白质氨基酸数、转录方向等信息。使用Map Chart软件绘制PIKK基因在染色体上的位置图并进行手工编辑。输入基因的CDS序列和基因组序列到Gene Structure Display Server (GSDS)服务器（http://gsds.cbi.pku.edu.cn/）中获取水稻PIKK基因结构图。

2.2 蛋白质等电点和亚细胞定位预测

蛋白质等电点和分子量使用ProParam软件（http://web.expasy.org/protparam/）预测，利用WoLF PSORT网站（http://wolfpsort.org/）进行亚细胞定位分析。

2.3 表达分析

以水稻PIKK基因的CDS序列在NCBI EST数据库中进行Blastn搜索，取匹配率大于95%、长度大于200bp且E≤10-10的结果作为对应的EST序列，对序列联配的结果按组织器官的来源进行分类，从而获得水稻的PIKK基因的表达信息[5]。利用水稻PIKK基因座位号在水稻芯片数据库中检索，获取水稻PIKK基因在不同组织器官中的表达模式。

3 结果与分析

3.1 水稻中的PIKK基因

通过关键词检索和BLASTP比对搜索，共鉴定出水稻基因组中5个PIKK基因，并下载其序列和基本信息列于表1。根据它们在拟南芥中的同源基因，分别命名为OsATR、OsTOR、OsATM、OsSMG1和OsTRRAP。编码蛋白质的长度分布广泛，最短的蛋白质为OsTOR，仅含有815个氨基酸，而最长的则为OsATR，拥有3787个氨基酸,其次是OsATM,含有2654个氨基酸。5种基因的蛋白质分子量相差很大，最大的是OsATR,为420655 Da，而最小的为OsTOR，仅有93539.4 Da。蛋白质等电点预测表明，OsATM为碱性蛋白，OsTOR、OsSMG1、OsTRRAP为近中性蛋白，OsATR为酸性蛋白。亚细胞定位分析表明，5个水稻PIKK蛋白都分布在其它位点。OsATR基因为正向转录，其它为反向转录。