油菜的F-BOX蛋白序列特征与生物信息分析(2)
2.6.2 构建进化树并进行进化分析 20
3. 结论与讨论 21
参考文献 22
致 谢 23
一种油菜的F-BOX蛋白序列特征与生物信息分析
引言
在真核生物中普遍存在着F-BOX蛋白家族, 该蛋白家族是一类含有F-BOX结构域，在泛素-蛋白酶体途径中因具有特异识别蛋白底物的作用，故在细胞的分裂、代谢、发育、免疫等很多复杂的生理过程中都发挥着重要的作用。有关遗传研究表明,F-BOX蛋白在很多种信号传导途径中都发挥作用[1] 如光形态的建成、花器官的发育、生长素信号的传导以及生物钟节律的调节等[2]。
由泛素介导的蛋白降解过程是真核细胞很多生理代谢过程调控的重要环节，主要有3种酶的参与。首先，在ATP存在时泛素活化酶(ubiquitin -aetivating enzyme , 简称E I )激活泛素分子, 泛素C端的甘氨酸残基和半胧氨酸残基之间生成了一个高能硫酯键, 被活化的泛素分子迅速到达泛素耦联酶 (ubiquitin -eonjugatin enzyme , Ubc , 简称E2) 的丝氨酸残基上 , 在最后，泛素连接酶 (ubiquitin ligase , 简称E3 )作用于泛素的甘氨酸和底物蛋白赖氨酸残基上，形成异肽键。研究发现，Cul1、Skp1和Cdc4可以组合为一个E3连接酶为Sic1泛素化所必需。该复合物被称作SCF泛素连接酶[3，4]。结合到底物上的泛素分子可以利用48位上的赖氨酸残基结合很多的新泛素分子, 即多泛素化。多泛素化的蛋白即被降解[5]。
F-BOX蛋白有很多种类，在物种进化的过程中F-BOX结构域非常保守。目前，在人体、果蝇、酵母、线虫以及很多种哺乳动物中发现了广泛含有F-BOX结构域的蛋白，酵母中约含有11种，线虫中约含有350种，果蝇中约含有30种，小鼠中约含有73种，人类中约含有78种[6，7]。周期蛋白F(cyclin F)的编码基因是最早发现的F-BOX基因。该基因是在对多囊肾病基因座寻找候选基因时被偶然发现的[8]。
在很多时候，F-BOX蛋白对靶蛋白的特异性识别是通过参与形成SCF复合体来实现的。通过调节靶蛋白的稳定性，F-BOX蛋白将泛素化降解的过程与其它不同生物学上的过程联系起来。主要包括胚胎发育、神经突出形成、细胞周期的运转以及生物节律的调控等过程[6，9，10，11]。可以很肯定地说，F-BOX蛋白除了构成SCF复合体以外, 还可以非复合体的形式发挥作用。F-BOX蛋白主要的功能是对细胞周期的调控，这一功能一旦出错，就会导致细胞凋亡或无限增殖，后者往往会形成肿瘤。与细胞周期的调控有密切关系的是Skp2、 Fbw7和β-TRCP，它们往往与肿瘤有关。并且在很多肿瘤中发现有Skp2的表达，肿瘤的恶性程度等级与Skp2 的水平呈负相关。p27是 Skp2的靶蛋白，在大部分的肿瘤中，p27与Skp2的水平呈负相关[10]。F-BOX蛋白作为一种翻译后效应器是SCF复合体识别底物的基础，同时它也是众多生物学过程和细胞生命活动的基础。F-BOX蛋白家族结构多样, 它们很可能参与众多的细胞活动，本文通过在NCBI数据库查询下载油菜F-BOX蛋白序列，对其序列特征和生物信息进行分析，为进一步研究其功能提供理论基础。
1. 材料和方法
1.1材料来源
在NCBI数据库中查询F-BOX蛋白序列,从中选取2条下载下来进行序列特征和生物信息分析。序列如下：
>gi|674950981|emb|CDX82291.1| BnaA03g35300D [Brassica napus]
MTMISDLPHDLVENVLSRLPLMTSTRKVRSTCKRWNALSKDPDFTKRFISKVFHCNGLLLCSTKDMRRLVVWNPYLGQTRRIKPRIAFHKRDIYALGYDVNKNQKILRFLDDNTTFRNPYFVYEIYDLKSSSWRVLDVNADWEIDYYHRGLSLKGKEIDVTDQETFLLCFDFTRERFGPRLPLPFHSHAEETVALSSVREEQLAIWVTNRIEPNAEQKLAVIFDKDEEEMYNKAYLIGENGCYKTLDLQEDTYHRAETGEFTSMPLVCSYFPTSVKIQQRARRGKRKERDY