希金斯炭疽菌磷酸二酯酶生物信息学分析.pdf

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1、第14卷第27期2014年9月科学技术与工程Vo1．14No．27Sep．2014167l～1815(2014)27—0163—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．农业科学希金斯炭疽菌磷酸二酯酶生物信息学分析韩长志(西南林业大学林学院，云南省森林灾害预警与控制重点实验室，昆明650224)摘要磷酸二酯酶(Pde)在植物病原菌G蛋白信号传导途径上发挥着重要作用。Pde已在粟酒裂殖酵母菌、稻瘟病菌等中有相关报道，然而，对于侵染十字花科植物的希金斯炭疽菌中Pde研究尚不深入。基于酿酒酵母中

2、已经报道的典型Pde序列，利用Blastp以及关键词对炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索，并通过SMART保守结构域分析。同时，通过对该菌中典型Pde氨基酸序列进行理化性质、疏水性、细胞信号肽、跨膜区结构、亚细胞定位以及二级结构等生物信息学分析，此外，通过对希金斯炭疽菌中的典型Pde与其他物种中的同源序列进行遗传关系比较分析。通过上述生物信息学分析，以期为深入开展Pde定位、功能研究等方面研究，同时，为进一步实现以控制病原菌G蛋白信号途径功能新的药物靶标的开发提供有力的理论支撑。关键词希金斯炭疽菌磷酸二酯酶理化性质亚细胞定位二级结构中图法分类号$432．

3、42；文献标志码A希金斯炭疽菌(Colletotrichumhigginsanum本研究创新之处在于利用模式生物S．cerevisi—Sacc．)寄主范围较广_】-2』，主要有菜心、小油菜、大ae中已经报道的Pde，通过在炭疽菌属蛋白质数据白菜、萝卜等十字花科蔬菜，同时，由于该菌还可以库中进行Blastp比对分析，以及通过Pde关键词搜侵染模式植物拟南芥，特别是2012年随着该菌全基索，获得与C．higginsanum中的Pde，并通过对该蛋因组序列的释放，为研究该菌与拟南芥互作关系白的氨基酸序列进行保守结构域分析、理化性质、疏提供了非常有利的条件。在

4、我国，该菌侵染菜心引水性分析以及亚细胞定位等生物信息学分析，同时，起的炭疽病是菜心上最常见和发生最严重的病害之基于上述发现的Pde氨基酸序列，NCBI在线进行同一源序列搜索，通过遗传关系分析，以期为进一步开展，基于此，对该菌致病基因进行深入研究，有助于解析该菌的侵染机制，为控制该病害化学药剂的同属于炭疽菌属但其基因组序列尚未公布的其他炭开发提供重要的理论基础。疽菌的研究提供重要的理论指导。磷酸二酯酶(Pde)在植物病原菌G蛋白信号通1材料与方法路过程中发挥着重要作用，其功能主要在于将cAMP转化为5，_AMP以及将cGMP转化为5’．1．1材料GMP，

5、从而实现对于信号传递的调节。cAMP、cGMP根据S．cerev~iae$288c中含有的2个Pde氨基均是生物体内普遍存在的感受外界激素和营养信号酸序列，利用炭疽菌属蛋白质数据库在线Blastp比的第二信使J，在生物生命活动中发挥着重要的生对，所有参数均选择默认值，获得C．higginsanum化作用。现已明确酿酒酵母Saccharomycescerevisiae中所含有的典型Pde，同时，通过输人“Phosphodies．terases”中含有2个Pde。另外，在模式真菌盘基网柄、“PDEase”等关键词，在上述数据库中进行菌以及致病真菌稻瘟菌、禾

6、谷炭疽菌(韩长志，Pde检索；另外，利用NCBI明确该菌中Pde蛋白质另文已发)等诸多真菌中已见相关报道。通过深入登录号信息。1．2方法探析该酶所具有的生物学，有利于更加深入了解病菌信号传导以及致病机制。1．2．1保守结构域预测利用SMART网站在线实现¨。2014年4月16日收到云南省森林灾害预警与控制重点1．2．2蛋白质理化性质及疏水性预测实验室开放基金项目(ZK11A101)和利用ExPaSy在线进行预测。云南省教育厅科学研究基金项目(No．2014Y330)资助1．2．3蛋白质转运肽及信号肽预测作者简介：韩长志(198l一)，男，讲师。研究方向

7、：经济林木病害生利用TargetP1．1Server、SignalP3．0Server在线物防治与真菌分子生物学。E—mail：hanchangzhi@gmail．COB。分析分别实现转运肽的预测、信号肽的预测[131。164科学技术与工程14卷1．2．4蛋白质二级结构及跨膜区结构预测ChPde2所含最高比例的氨基酸分别为Ala、Leu，所采用PHD、TMHMM2．0Server在线分析分别实占比例分别为9．90％、9．40％；所含最低比例的氨现二级结构J、跨膜区结构预测。基酸分别为Met、Trp，所占比例均为0．80％(表1．2．5亚细胞定位分析2)

8、。利用ProtCompv9．0实现¨。表1希金斯炭疽菌磷酸二酯酶信息1．2．6系统进化树构建T