一种水稻F-BOX蛋白的生物信息学分析(2)
泛素/26S蛋白酶体途径是一类重要的翻译后修饰过程,它能有效地调节功能蛋白质的选择性降解,是生命过程进行精确时空调控的重要环节之一。泛素连接酶SCF(Skp1-Cullin-F-box protein)复合体重要组件—F-BOX蛋白的主要作用是对靶蛋白的特异性识别，因此对于F-BOX蛋白的研究有着重要的意义[1-6]。目前，对其深入研究均以人类F-BOX蛋白为主，对植物的研究较少。研究水稻F-BOX蛋白可对其生长发育以及产量方面可能具有重要的影响[7-9]。本研究从NCBI数据库中查询下载三条不同的F-BOX蛋白序列，分别对其编码的蛋白质从序列特征、理化性质、跨膜结构域、亚细胞定位、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析，探讨其在水稻生长发育中的可能作用。
水稻原产亚洲热带，在中国广为栽种后，逐渐传播到世界各地，是草本稻属的一种，也是稻属中具有悠久栽培历史的粮食作物之一，又称为亚洲型栽培稻。水稻栽培中三大主要病害如稻瘟病、白叶枯病、纹枯病[10]对其产量等具有较大影响，而其它重要病害如稻曲病、恶苗病、霜霉病等也时常危害水稻的正常生产。F-BOX蛋白通过对细胞周期的影响从而影响了其他性状的表现，因此发现和鉴定与病害发生关联的一些水稻F-BOX蛋白，研究其致病机理，研究与防御相关的F-BOX蛋白的结构对于水稻的疾病防御方面有着重大的意义，对改变水稻品种的抗病性具有潜在的应用价值[11-13]。本文主要是从三条蛋白序列的序列特征、理化性质、跨膜结构域、亚细胞定位、信号肽，保守结构域等方面进行分析，并选择一条与防御相关的F-BOX蛋白序列与其他几种植物进行同源比对和进化树的构建，分析其序列变异进化事件，为进一步利用奠定理论基础。
1 材料和方法
1.1 材料来源
在美国国立信息技术中心NCBI( National Center for Biotechnology Information，NCBI: http: ∥www. ncbi. nlm. nih. gov / )数据库中查询下载三条水稻F-BOX蛋白序列，分别如下：
>gi|615814921|gb|AHX72142.1| cyclin-like F-box domain containing protein
MVSRSWRRLWRCYPNLVFTRRTMLHGNITDDYPAHYILATFISRVNNILWQLRSSSLENFIVKFPLLGRDAHHIDRWVSFSAASRARQIVLYLCPEEEDTDMNDMYSFPLHIFSGDNCVSSLSLGFVSLTLPPHLSGFTNLKKLGLHMVSIRGDLQCLLSQCDVMEWLSLTKCSLQHRSICQKLHQLRYLCVRKCRLQKLDLQAPNLTELELANYPIPIVLGECLNLSVATIELVSFSDCLSYVATELPAGGLYHVQDRLSINMTVRTESRGFAESIGRFNNLKHLILNIDVQGSSDNGSGILRLASLLEMAPCLEELELNMYCPSAPIYTKRGQLDKLSSVCVHKHLRTVRMTGFDSTRGQLELAFQILRSAPNLDRLIVDPMVRVAWSPRLDWSEQADLMLVRRMMAENRLLRSEYRHMITLL
>gi|125524191|gb|EAY72305.1| hypothetical protein OsI_00160 MDAALCDDLLQEVFRLLPRASAPAVSLVSRRWYALLRASIASLTLRLPVSSDASVLAPLSALLSRFPYLSALAVVCTAATAQVADAMLLVVASSPSAAQLSGLRFLPDSAISPAALVAACPAFYGLTSLHLTALRPLSFCWIAFLPRLKSFYLVNSAAAAAVDYAGWSSDDVDGNGETIGSLPLERLSLCGICSGDRGIGWLWRRCGNLQWLQLRACDGTGDGPSSQFFAGCLAGLLALELRACRSVSDHVLLLAADRCRVLKSLLVYDGGSREALHRFIHQRGAALHTLDLRLPLDLHNDHLLAIGAEAEQGQQSQNGGHSLAALRLQSCVLITGDGLRSLARTTTGAGIEELALVNCDVVEREPGLLTFLSQSMRRLRRLDLSYNETLSDKEVGAMLSSCHNLIDIRLRGCRCLTRGSLVSLLRYCGRSVEVIDITRCLSIAAADVELFAQEATRLIQVIIEDSLLSEELRAIAHKKGIRVGPLRCD
>gi|78498846|gb|ABB45381.1| defense-related F-box protein MASSDVSVDVQPEFNSFDHLRSIRYIATDRPWLTLYGIRVQPVTPFSSLSSRPDLALIHQCLPDELLFEIFARMSPYSLGRAACVCRKWKYTVRNPTLWRNACLKTWQRTGMEANYQMVQSLYDSSWRKMWMLRPRIQFDGLYVSRNTYIHTGTAEWQFTKTVNVVCYYRYLRFFPSGKFLYKISPQKIKDVVKCMHFRASKGDCVFKGDYVLSEDGQIELALLYPGRRYTLVRMRLKLRSHNSWAQLTRLDVLKILTTGVNATELRNWKGSVLELVETWDEDETHDPEVPAVTHSRGLTPFVFVPFEEADTSVMNLPVEKMDYFVPG
1.2 生物信息学分析软件
利用ExPASy网站的Protparam（http://web.expasy.org/protparam/）分别分析三条水稻F-BOX蛋白的氨基酸数目、组成、等电点、分子式、疏水性等。利用NetPhos2.0进行磷酸化分析。利用TargetP 1.1软件进行亚细胞定位分析，利用TMHMM软件（http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/）进行跨膜区预测。利用GlobPlot软件（http://globplot.embl.de/）分析其紊乱区和球蛋白区。根据Signal- P4.0软件对其氨基酸前导肽进行信号肽预测，利用CDD在线平台对其进行保守结构域预测，以软件SOPMA进行蛋白二级结构分析；用DNAMAN 软件进行同源多序列比较，构建进化树；利用在线Genomic浏览器获得其基因结构和定位信息，利用EST和Unigene数据库对其进行电子表达分析。利用SWISS- MODEL进行三级结构建模，采用SWISS-MODEL的Structure assessment和SAVS(Structural Analy- sis and Verification Server)程序评估模建结果。