PDF《生物信息学分析》

%% 收稿日期:2009-09-17 基金项目:国家自然科学基金(30872257) Supported%by%the%project%of%NSFC(30872257) 作者简介:鲍一歌(1986-),男,四川大学华西临床医学院临床医学专 业八年制学生(攻读医学博士学位),E-mail:%boris1128@hotmail.

com 通讯作者:鲍朗,男,博士生导师,E-mail:%[email protected]% 结核杆菌基因组 RD1 区毒力蛋白分泌相关基因 Rv3871 的克隆、 表达及 生物信息学分析 鲍一歌

1 ,秦紫芳

1 ,鲍朗1(四川大学

1 华西临床医学院,1 华西基础医学与法医学院感染免疫研究室,四川 成都610041) 摘要:目的 对结核分枝杆菌 H37Rv 毒株 RD1 毒力分泌系统 Rv3871 基因进行克隆和蛋白表达,运用生物信息学分析 该基因在结核杆菌毒力蛋白分泌过程中的作用. 方法 以结核分枝杆菌 H37Rv 基因组为模板, 以PCR 扩增出完整的 Rv3871 基因,将其插入原核表达载体 pET32a(+),对其核苷酸序列进行测定. 利用生物信息学软件对 结核杆菌 Rv3871 进行结构功能分析并与多种分枝杆菌进行同源性比对. 结果 经分子克隆的 Rv3871 酶切片段与预期大小符合,基因序 列与 Genbank 报道一致,SDS-PAGE 检测到相对分子质量为 84%000 的特异性表达蛋白, 生物信息学分析发现两个 FtsK/SpoEⅢ样结构域,同源性比对则发现在致病性分枝杆菌与卡介苗等非致病菌 Rv3971 基因对应区域的结构完整程 度有较为显著的差别. 结论 本研究通过对结核分枝杆菌 RV3871 基因进行分子克隆,特异蛋白表达和基因序列测定, 提供了该基因的结构功能特征,并通过生物信息学与同源性对比分析,发现 Rv3871 基因在致病和非致病分枝杆菌毒 力分泌作用中的结构和功能差异,为结核病发病机制阐明及其治疗药靶的筛选提供理论和实验依据. 关键词:结核分枝杆菌;

毒力分泌系统;

Rv3871;

致病性;

生物信息学 中图分类号:R378.911 文献标识码:A 文章编号:1673-4254(2009)12-2371-04 Cloning, expression and bioinformatic analysis of Rv3871 gene related to Mycobacterium tuberculosis virulent protein secretion BAO%Yi-ge1 ,%QI%Zi-fang2 ,%BAO%Lang2

1 School%of%Clinical%Medicine,%2 Department%of%Infection%and%Immunity,%School%of%Preclinical%and%Forensic%Medicine,%Sichuan%University,% Chengdu%610041,%China Abstract: Objective To% clone% and% express% the% Rv3871% gene% related% to% the% virulent% protein% secretion% of% Mycobacterium tuberculosis and%analyze%its%molecular%structure, %function%and%homology%using%bioinformatic%approach. %Methods A%pair%of% primers%was%designed%to%amplify%the%Rv3871%gene, %which%was%subcloned%into%the%prokaryotic%plasmid%pET32a (+). %The% recombinant% plasmid% was% identified% by% sequence% analysis% and% the% expressed% recombinant% protein% by% SDS-PAGE. % The% structure,%function%and%homology%alignment%of%Rv3871%were%analyzed%comparatively%against%other%mycobacteria. %Results The% restriction% fragments% through% molecular% cloning% matched% perfectly% in% size% with% our% prediction. % The% gene% sequence% was% consistent%with%the%corresponding%sequence%in%GenBank.%The%expression%protein%was%detected%by%SDS-PAGE%with%a%molecular% weight%of%84%kD. %Two%FtsK/SpoE%Ⅲ domains%were%found%by%bioinformatic%analysis. %The%homology%results%showed%distinct% differences% between% Rv3871% of% the% pathogenic% M. tuberculosis and% its% counterparts% in% non-pathogenic% mycobacteria. % Conclusions Molecular%cloning, %expression%and%sequencing%identify%the%structural%and%functional%characteristics%of%Rv3871.% The% structural% and% functional% differences% of% the% gene% between% pathogenic% and% non-pathogenic% mycobacteria% identified% by% bioinformatics%provide%some%evidence%for%the%pathogenesis%and%drug%targets%of%tuberculosis.% Key words: tuberculosis;