意大利蜜蜂Ci蛋白的生物信息学分析

摘要

【目的】掌握意大利蜜蜂转录因子(Ci)的生物信息学并阐述其功能,为揭示Ci蛋白在意大利蜜蜂Hh信号通路中的功能和作用打下基础。【方法】从NCBI获取意大利蜜蜂Ci蛋白氨基酸序列,分别使用ProtParam预测其理化性质、SignalP-5.0预测信号肽、TMHMM-2.0预测跨膜结构,通过NetOGlyc 3.0、NetNGlyc 1.0、NetPhos 3.1、SUMOplot等进行O-糖基化位点、N-糖基化位点、磷酸化位点及苏木化位点预测,采用GOR4、SWISS-MODEL、CD-Search等预测意大利蜜蜂Ci蛋白高级结构,在多重序列比对分析的基础上利用MEGA 11.0构建系统发育进化树,并通过String数据库预测相互作用蛋白。【结果】意大利蜜蜂Ci蛋白存在2个亚型,分别是XP_624136.4和XP_006558245.2。其中,XP_624136.4亚型的开放阅读(ORF)为4338 bp,编码1445个氨基酸残基,编码蛋白分子量为15.50 kD,理论等电点(pI)为8.39;XP_006558245.2亚型的ORF为3873 bp,编码1290个氨基酸残基,编码蛋白分子量13.99 kD,pI为8.48。2个亚型均属于不稳定的两性蛋白,无信号肽,无跨膜结构,主要定位于在细胞核,少数分布在囊细胞质,XP_006558245.2亚型在线粒体中也有少量分布。XP_624136.4亚型存在2个O-糖基化位点、9个N-糖基化位点、174个磷酸化位点及5个苏木素化位点;XP_006558245.2亚型存在26个O-糖基化位点、8个N-糖基化位点、156个磷酸化位点及5个苏木素化位点。意大利蜜蜂Ci蛋白二级结构主要有α-螺旋、延伸链和无规则卷曲,其三级结构中无规则卷曲、延伸链分布较多,α-螺旋分布较少;2个亚型均具有5个典型的C_(2)H_(2)型锌指蛋白结构域,且从昆虫到哺乳动物Ci蛋白序列高度保守。意大利蜜蜂Ci蛋白与Kinesin-B、Ptc、Poz、Su(fu)、Slmb、Smo、Csnk1a1、Cul-3和Fu等驱动蛋白样蛋白形成相互作用网络。【结论】意大利蜜蜂Ci蛋白属于不稳定的两性蛋白,主要定位于细胞核中,少量分布在囊细胞质或线粒体中,具有5个典型的C2H2型锌指蛋白结构域,蛋白序列高度保守,在意大利蜜蜂Hh信号通路中主要承担转录功能,对意大利蜜蜂的生长发育、跨膜运输、突触传递、信号转导及蛋白生成等起重要调控作用。