口蹄疫病毒3A蛋白結構預測及功能分析.pdf

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

2、在測定蛋白質(zhì)三維結構時發(fā)揮了巨大的作用,但都有各自的局限性. 為了彌補實驗手段測定蛋白質(zhì)三維結構的不足,基于不同經(jīng)驗和理論計算方法的蛋白質(zhì)結構預測方法得到了長足的發(fā)展. 我們選用四個FMDV毒株作為研究對象,對其重要的非結構蛋白3A進行了一級結構分析、二級結構和空間結構進行了預測.首先,對3A蛋白的氨基酸組成進行了統(tǒng)計,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.然后進行了對序列比對,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)絡服務器PROTEINPREDICT預測了四個毒株3A蛋白的二級結構. 然后,經(jīng)網(wǎng)絡服務器I-TASSER預測了四個毒株3A蛋白的空間結構,并用軟件PROCHECK對預測結果進行了合理性評估.

4、最后,通過蛋白質(zhì)三維結構的相似性比較服務器DALI發(fā)現(xiàn)口蹄疫病毒非結構蛋白3A的三維結構與導致細胞編程性死亡的蛋白PEA-15的三維結構有極大的相似性.兩個蛋白的前半部分都主要由α螺旋形成穩(wěn)定的結構,后半部分則為較長的無規(guī)卷曲,具有很大的柔性.通過計算兩個蛋白質(zhì)的Ca間的RMSD,將兩個蛋白的C骨架進行重疊比較,發(fā)現(xiàn)兩個蛋白質(zhì)空間排列重疊較好.為了進一步探索不同毒株FMDV 3A蛋白空間結構上的差異,我們將3A蛋白和PEA-15蛋白按其