基于序列的Nedd4家族泛素連接酶進(jìn)化與功能研究.pdf

1、泛素化降解過(guò)程調(diào)控著許多真核生物重要的生命活動(dòng)，而泛素連接酶（E3酶）在特異性識(shí)別底物方面起著關(guān)鍵作用，其中Nedd4家族E3酶參與內(nèi)吞作用、膜蛋白降解、控制細(xì)胞增長(zhǎng)和病毒出芽等多種生物學(xué)過(guò)程，其錯(cuò)誤的調(diào)控和許多人類疾病有關(guān)。本文主要從分子水平研究該家族E3酶的進(jìn)化與底物的識(shí)別。
　　首先分析了Nedd4E3酶的密碼子使用偏性，結(jié)果表明該家族的密碼子偏性較低，影響偏性的主要因素是堿基含量及選擇壓力，得到的16個(gè)最優(yōu)密碼子基本以G和

2、C結(jié)尾。同時(shí)發(fā)現(xiàn)該類E3酶在不同物種中的密碼子使用模式相近，但釀酒酵母的偏性高于其他物種，密碼子多以A和T結(jié)尾。另一方面，通過(guò)使用基于貝葉斯理論的PAML軟件進(jìn)行適應(yīng)性進(jìn)化分析，僅在低等真核生物中檢測(cè)到正選擇信號(hào)，表明進(jìn)化過(guò)程中Nedd4E3酶的功能發(fā)生了擴(kuò)展，而高等生物中功能穩(wěn)定。為了提高結(jié)果的準(zhǔn)確性，截取各個(gè)結(jié)構(gòu)域序列分析，結(jié)果沒(méi)有檢測(cè)到陽(yáng)性位點(diǎn)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)域的功能得到了很好的繼承。
　　其次本文采用計(jì)算方法基于序列特征構(gòu)建預(yù)測(cè)

3、酵母Rsp5底物蛋白的模型，為E3酶底物的識(shí)別提供了一種有價(jià)值的方法。通過(guò)構(gòu)建各個(gè)樣本集，挖掘基于序列的特征包括Rsp5識(shí)別底物的基序、與調(diào)控泛素化降解信號(hào)有關(guān)的特征、影響酵母蛋白穩(wěn)定性的特征及經(jīng)典的降解信號(hào)等；在此基礎(chǔ)上，篩選出9個(gè)與泛素化降解機(jī)制有密切關(guān)系的特征，分別是PYmotif、氨基酸含量、跨膜區(qū)、無(wú)序結(jié)構(gòu)及N-糖基化，并使用支持向量機(jī)算法構(gòu)建模型預(yù)測(cè)底物，敏感性和特異性分別為87.7％、81.1%，明顯優(yōu)于PYmotif方法