紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶mPDI的生物信息学分析与同源建模研究(英文)

利用紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶(mPDI)的mRNA(来自NCBI,登录号为Z11499.1)及氨基酸序列(来自UniProtKB/Swiss-Prot数据库及NCBI数据库,其登录号分别为P29828、CAA77575.1),应用生物信息学软件预测了该蛋白质的理化性质、亲疏水性、信号肽、二级结构、卷曲螺旋结构、跨膜区域、糖基化位点、活性位点、亚细胞定位、功能结构域及高级结构。结果表明:紫花苜蓿mPDI蛋白质是一个整体疏水性蛋白,细胞定位为粗面内质网,含有512个氨基酸,理论等电点为4.98,分子量为57087.4Da,原子组成为C2597H3977N651O786S6,摩尔消光系数在280nm处为37610,不稳定系数为40.12,脂肪系数为79.96,总平均亲水性为-0.357。该蛋白质由20种氨基酸组成,其中非极性R基团氨基酸占44.3%,极性R基团氨基酸占28.4%,酸性氨基酸占13.6%,碱性氨基酸占13.1%,Lys、Glu、Val、Ala含量最为丰富,Met和Cys含量最少。信号肽位于1～24号氨基酸。利用ProtScale软件的KyteandDoolittle算法对mPDI蛋白进行亲/疏水性预测,结果表明该蛋白质含有7个高疏水性区域,分别分布在40～50区域、95～105区域、120～130区域、190～200区域、285～295区域、340～350区域以及365～375区域。利用SignalP网络工具对mPDI蛋白进行信号肽的预测,神经网络法显示第24～25位点是最可能的剪切点,马可夫模型显示了同样的信号肽酶切位点。mPDI蛋白质二级结构中α-螺旋占26.37%(135AA)、无规则卷曲占53.32%(273AA)、延伸链占20.31%(104AA);包含3个卷曲螺旋结构、3个糖基化位点(分别为143位的S、148位的T、461位的S)、2个硫氧还蛋白结构域(14～144位、357～485位)、2个硫氧还蛋白活性位点(54～72位、399～417位)、1个内质网靶向序列(509～512位);Ramachandram结构检测表明此模型的三维结构符合立体化学能量规则。