口蹄疫病毒3A蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及功能分析.pdf

1、口蹄疫(Foot and mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒(Foot and Mouth disease virus,FMDV)引起的偶蹄動(dòng)物發(fā)生的急性、熱性和高度接觸性傳染病.對(duì)豬牛羊等家畜和許多野生動(dòng)物危害嚴(yán)重.1989年口蹄疫病毒粒子晶體結(jié)構(gòu)的解析,揭示了口蹄疫病毒重要生物學(xué)功能的物質(zhì)基礎(chǔ),為口蹄疫病毒的防治研究開辟了廣闊的前景. 測(cè)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室方法主要有兩種:X射線晶體衍射法和核磁共振法.這兩種方法

2、在測(cè)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)揮了巨大的作用,但都有各自的局限性. 為了彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的不足,基于不同經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算方法的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法得到了長足的發(fā)展. 我們選用四個(gè)FMDV毒株作為研究對(duì)象,對(duì)其重要的非結(jié)構(gòu)蛋白3A進(jìn)行了一級(jí)結(jié)構(gòu)分析、二級(jí)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測(cè).首先,對(duì)3A蛋白的氨基酸組成進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)不同毒株的3A在經(jīng)歷了氨基酸缺失和變異后,其組成沒有發(fā)生太大的變化.然后進(jìn)行了對(duì)序列比對(duì),以TB6

3、1毒株的3A為模板,比較了TB61-35、HKN/21/70和TAW97毒株3A的差異,發(fā)現(xiàn)TB61-35在83-102間的氨基酸缺失,以及HKN/21/70和TAW97毒株3A在93-102間的氨基酸缺失. 其次,通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器PROTEINPREDICT預(yù)測(cè)了四個(gè)毒株3A蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu). 然后,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器I-TASSER預(yù)測(cè)了四個(gè)毒株3A蛋白的空間結(jié)構(gòu),并用軟件PROCHECK對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了合理性評(píng)估.

4、最后,通過蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的相似性比較服務(wù)器DALI發(fā)現(xiàn)口蹄疫病毒非結(jié)構(gòu)蛋白3A的三維結(jié)構(gòu)與導(dǎo)致細(xì)胞編程性死亡的蛋白PEA-15的三維結(jié)構(gòu)有極大的相似性.兩個(gè)蛋白的前半部分都主要由α螺旋形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),后半部分則為較長的無規(guī)卷曲,具有很大的柔性.通過計(jì)算兩個(gè)蛋白質(zhì)的Ca間的RMSD,將兩個(gè)蛋白的C骨架進(jìn)行重疊比較,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)蛋白質(zhì)空間排列重疊較好.為了進(jìn)一步探索不同毒株FMDV 3A蛋白空間結(jié)構(gòu)上的差異,我們將3A蛋白和PEA-15蛋白按其