拟南芥抗性基因RPS2的分析.docx
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拟南芥抗性基因RPS2的分析
拟南芥抗性基因RPS2的分析
RPS2基因位于拟南芥4号染色体上,编码的RPS2蛋白是一种抗性蛋白,能够识别Pseudomonassyringaepv.Tomato的效应因子avrRpt2,从而激发拟南芥的ETI。
RPS2基因的cDNA全长3535bp,GC含量为43.5%,分子量为1095.29604kDa。
开放读码框的识别
在NCBI的ORFFinder分析工具(http:
//www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/gorf.html)中进行预测,结果如图1-1。
100bp以上的ORF有18个,正向的4个,反向的14个。
最优结果为从第259bp到第2988bp之间的ORF,长度为2730。
图1-1,开放阅读框的预测。
如图所示,绿色区域为ORF,上面三条为正向阅读,下面三条为反向阅读。
启动子预测
用PromoterPrediction工具(http:
//www.fruitfly.org/seq_tools/promoter.html)对RPS2的cDNA进行启动子预测,结果如果2-1。
得分最高的启动子为302bp和351bp之间的序列tgtgtgaatctatgaatatggcggagagaagaggacataagactgatctt。
图2-1,RPS2基因启动子预测,如图所示,有三个预测结果得分在0.8以上,最高得分为0.93.
CpG岛的预测
用在线软件CpGPlot(http:
//www.ebi.ac.uk/emboss/cpgplot/index.html)进行预测,结果如图3-1。
.起始位点为第358bp,终止与615bp,长度为258bp。
图3-1.RPS2基因CpG岛预测
碱基同源性分析
运用NCBI信息库的BLAST程序对RPS2的cDNA进行碱基同源性分析,网址为http:
//smart.embl-heidelberg.de/。
分析结果如下图4-1.RPS2基因在拟南芥不同生态型里的同源性很高。
图4-1.RPS2基因同源性分析
二级结构和功能分析
对RPS2最大的ORF(259-2988)翻译的蛋白的一些二级结果和功能域进行分析,包括信号肽预测、疏水性分析、磷酸化位点分析、跨膜区分析、亚细胞定位和二级结构预测。
信号肽预测
利用丹麦科技大学(DTU)的CBS服务器蛋白质序列的信号肽(signalpeptide)预测,进入PredictionServes页面。
网址如下:
http:
//www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/,参数选择:
Eukaryotes;Both;GIF(inline);Standard;结果看图5-1,没有发现信号肽。
图5-1,RPS2蛋白信号肽预测。
没有发现信号肽。
疏水性分析
利用瑞士生物信息学研究所(SwissInstituteofBioinformatics,SIB)的ExPASy服务器上的ProtScale程序对ORF翻译后的氨基酸序列做疏水性分析,网址如下:
http:
//us.expasy.org/cgi-bin/protscale.pl
参数选择:
Hphob./Kyte&Doolittle
结果如图6-1,横坐标是氨基酸的排列,纵坐标的正半轴是疏水性,负半轴是亲水性的程度。
蛋白总体表现亲水性。
图6-1,RPS2蛋白疏水性预测。
蛋白总体表现亲水性。
磷酸化位点分析
磷酸化和去磷酸化是细胞内信号传导的重要方式,利用丹麦科技大学(DTU)的CBS服务器上的NetPhos2.0Server程序做磷酸化位点分析。
NetPhos2.0Server程序是基于神经网络算法,对蛋白序列中的Ser、Thr和Tys三种氨基酸残基可能成为的磷酸化位点作出预测,
网址如下:
http:
//www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/。
结果如图7-1,,22个Ser残基、8个Thr残基和4个Tyr残基可能成为磷酸化位点。
这些潜在的磷酸化位点残基所在的位置见图7-3,7-4和7-5.
图7-1,潜在的磷酸化位点预测,22个Ser、8个Thr和4个Tyr
图7-2潜在的磷酸化位点分布位置
图7-3,丝氨酸残基磷酸化位点具体分布
图7-4,苏氨酸残基磷酸化位点具体分布
图7-5,Tyr残基磷酸化位点具体分布
跨膜区分析
蛋白质序列含有跨膜区提示它可能作为膜受体起作用,也可能是定位于膜的锚定蛋白或者离子通道蛋白等,从而,含有跨膜区的蛋白质往往和细胞的功能状态密切相关。
利用丹麦科技大学(DTU)的CBS服务器上的TMHMMServerv.2.0程序进行蛋白序列跨膜区分析。
网址如下:
http:
//www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/
参数选择:
Extensivewithgraphics。
结果如图8-1,无明显跨膜区,不可能是膜上的受体或定位于膜上。
图8-1,RPS2跨膜域的分析图。
RPS2无跨膜域
亚细胞定位
通过Euk-mPLoc工具基于其氨基酸序列预测蛋白质亚细胞定位点。
网址如下:
结果如图9-1,表明RPS2蛋白定位在细胞质中。
图9-1,PRS2蛋白亚细胞定位
注释:
由于RPS2蛋白在该数据库中没有登录号,所以命名为“?
?
?
?
?
?
”。
二级结构预测
运用PBILLYON-GERLAND信息库对蛋白质序列进行二级结构预测(Secondarystructureprediction),主要用Hopfield神经网络(HNN)预测。
网址如下:
http:
//npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?
page=/NPSA/npsa_hnn.html。
结果如图10-1,RPS2的二级结构,主要以α–螺旋,不规则盘绕和延伸链为蛋白最大量的结构元件,ß–折叠散布于整个蛋白质中。
图10-1,RPS2二级结构预测
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