拟南芥课题总结_New.docVIP

研究结果 1、基于芯片与蛋白质互作网络的咪唑乙烟酸 本研究从咪唑乙烟酸对拟南芥根部 Protien IPI ID Protein description R/C S/C IPALP Thiol protease aleurain 1649 1304 IPAT2G26230 Uricase 2655 2361 IPGDH1 Glutamate dehydrogenase 1 3418 3101 IPRABE1b Elongation factor Tu, chloroplastic 3525 3218 IPGDH2 Glutamate dehydrogenase 2 3425 3108 IPElongation factor Tu, mitochondrial 4052 3685 Total:4057 Total:3688 表1: 6个IM潜在结合靶标在Pearson扩散法中的排名情况 通过结合上述两种方法，我们发现蛋白质Elongation factor Tu, mitochondrial在蛋白质互作水平和比较基因组学水平上都表现出较好的IM潜在结合能力；在本实验中，最后的综合值越小代表受到IM的负调控程度，值越大代表受IM的正调控。可以看到，比较基因组学水平上得到的5个靶标中Elongation factor Tu, mitochondrial蛋白在基因表达水平和蛋白互作水平上表现出最强的正调控效果。所以我们推断IM是Elongation factor Tu, mitochondrial的激动剂，从而促进了Elongation factor Tu，mitochondrial的功能发挥，对TCA循环产生积极的影响。 2、Elongation factor Tu, mitochondrial蛋白结构摸建和与IM分子对接分析 如上所述，我们运用芯片数据和PPI网络数据发现，EF-Tu蛋白很有可能是IM分子在拟南芥中的一个作用靶标，再运用同源模建及分子对接技术对这个蛋白和IM分子的相互作用进行模拟，从空间结构和能量角度评价它们作为IM作用靶标的可能性。 （1）EF-Tu蛋白结构同源模建 由于这个蛋白结构目前尚未知，而且在真核生物里也未有该蛋白的相似结构，所以我们以原核生物的EF-Tu蛋白（identity约为70%）作为模板进行同源模建，如表2所示。 Hit pdb Description Organism Query cover Identity E-value 1D8T_A Elongation Factor, Tu Escherichia coli 87% 70% 0.0 1EFU_A Elongation Factor Escherichia coli 85% 71% 0.0 4IW3 Elongation Factor ,Tu Pseudomonas putida 89% 66% 0.0 表2：EF-Tu的三个同源蛋白 目标蛋白和模板的序列比对为目标蛋白提供结构信息。该方法把模板的序列对比结果认为是一个Profile，作为一个整体，这样可以保证模板中的保守序列仍然保持原来的对比结果，增加了结果的准确性。对比的结果为：序列等同性（Identity）为% ，见图，“—”表示gap，表示完全匹配，表示相似性较高，表示相似性较低，表示没有相似性。 以模板叠合的结果作为结构信息，以目标蛋白与模板序列对比结果作为序列信息，进行目标蛋白的同源模建。 图2：EF-Tu蛋白结构同源模建结果 模建后的结果是否可信，需要一定的打分标准对结果进行评价，我们采用拉氏构象图（Ramachandran Plot）对模建结果进行评价。理论上讲，Cα原子的两个二面角phi, psi的角度是可以自由旋转的，可是实际上在某些特定的角度可能有空间上的障碍。拉氏构象图的主要目的是显示哪些角度的组合是空间上所允许的。这也是一种的评价一个蛋白结构是否合理的方法。 拉氏构象图 模建的拉氏构象图结果(图)，蓝色线内区域表示允许区域，红线和蓝线之间的表示部分允许区域，红线外表示不允许区域；三角形表示甘氨酸残基，正方形表示脯氨酸残基，圆形表示其他氨基酸残基，蓝色标记实体点是配体5?范围内的残基。从拉氏构象图来看残基的9%的处于允许区域，%处于部分允许区不允许区域。 图4：EF-Tu蛋白结构Profile-3D图 （2）EF-Tu蛋白与IM分子对接分析 如上所述，采用同源模建方法构建的EF-tu蛋白结构比较比较合理，我们用它作为受体与IM分子进行对接，对接分数为99.1032，表明它们有较强的相互作用