半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族由一类广泛存在于生物体的半胱氨酸蛋白酶抑制剂组成,分为stefins,cystatins and kininogens三个亚家族。研究报道线虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂在寄生虫逃避宿主免疫应答、适应寄生生活中发挥着重要作用。本研究...
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半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族由一类广泛存在于生物体的半胱氨酸蛋白酶抑制剂组成,分为stefins,cystatins and kininogens三个亚家族。研究报道线虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂在寄生虫逃避宿主免疫应答、适应寄生生活中发挥着重要作用。本研究旨在鉴定绦虫的半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因家族。首先,利用生物学软件在基因组数据库寻找公布的各种绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因并对其进行结构分析;其次对猪带绦虫、牛带绦虫及亚洲带绦虫样品分别进行RT-PCR验证;通过构建系统发育树对鉴定的半胱氨酸蛋白酶抑制剂进行分类。研究发现,绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族由两个亚家族stefms和cystatins组成,同时通过克隆猪带绦虫、牛带绦虫及亚洲带绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂的成员验证了基因序列。除了亚洲带绦虫stefins亚家族具有两个成员(Tastefin1和Tastefin2)外,其它绦虫的stefins和cystatins家族均有一个成员组成。Tastefin2基因比其它绦虫的stefins基因在N端多出22个氨基酸,分析显示这22个氨基酸不具有信号肽的特点。所有其它绦虫的stefins基因长度和保守结构域符合典型的半胱氨酸蛋白酶抑制剂特性,不含二硫键和糖基化位点。对绦虫的cystatins序列分析发现,它们具有典型半胱氨酸蛋白酶抑制剂cystatins的信号肽序列、保守结构域序列(Q、QVVAG、PW)和两个保守的二硫键。但是值得关注的是带科绦虫的cystatins基因没有两个保守的二硫键,存在一个串联的重复区,而重复区没有保守的结构域。这种结构在其它物种未见报道。系统发育分析显示带科绦虫cystatins形成了一个独立的分支,说明与其它物种存在很大分子差异。通过与已解析的人stefin和鸡cystatin三级结构比较分析,发现绦虫stefms与人stefm模型具有相同的空间结构。尽管带科绦虫cystatins不具有保守的二硫键,在鸡cystatin形成第一个二硫键位置处,它们空间结构与鸡cystatin相同。在鸡cystatin形成第二个二硫键位置处,带科绦虫cystatins与鸡cystatin结构不同。通过结构分析初步推测鉴定的绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂stefins和cystatins与人的stefin、鸡的cystatin一样,具有抑制半胱氨酸蛋白酶的功能。另外根据带科绦虫cystatins的特殊结构推测可能还存在其它功能。本研究鉴定了绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族成员,并对其在分类、进化和功能变异方面进行了初步探讨,以上结果为下一步研究其生物学功能奠定了基础。
目的:半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族由一类广泛存在于生物体的半胱氨酸蛋白酶抑制剂组成,分为stefins,cystatins and kininogens三个亚家族。研究报道线虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂在寄生虫逃避宿主免疫应答、适应寄生生活中发挥着重要作用。本...
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目的:半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族由一类广泛存在于生物体的半胱氨酸蛋白酶抑制剂组成,分为stefins,cystatins and kininogens三个亚家族。研究报道线虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂在寄生虫逃避宿主免疫应答、适应寄生生活中发挥着重要作用。本研究旨在鉴定绦虫的半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因家族。方法:首先,利用生物学软件在基因组数据库寻找公布的各种绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因并对其进行结构分析;其次对猪带绦虫、牛带绦虫及亚洲带绦虫样品分别进行RT-PCR验证;通过构建系统发育树对鉴定的半胱氨酸蛋白酶抑制剂进行分类。结果:研究发现,绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族由两个亚家族stefins和cystatins组成,同时通过克隆猪带绦虫、牛带绦虫及亚洲带绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂的成员验证了基因序列。除了亚洲带绦虫stefins亚家族具有两个成员(Tastefin1和Tastefin2)外,其它绦虫的stefins和cystatins家族均有一个成员组成。Tastefin2基因比其它绦虫的stefins基因在N端多出22个氨基酸,分析显示这22个氨基酸不具有信号肽的特点。所有其它绦虫的stefins基因长度和保守结构域符合典型的半胱氨酸蛋白酶抑制剂特性,不含二硫键和糖基化位点。对绦虫的cystatins序列分析发现,它们具有典型半胱氨酸蛋白酶抑制剂cystatins的信号肽序列、保守结构域序列(Q、QVVAG、PW)和两个保守的二硫键。但是值得关注的是带科绦虫的cystatins基因没有两个保守的二硫键,存在一个串联的重复区,而重复区没有保守的结构域。这种结构在其它物种未见报道。系统发育分析显示带科绦虫cystatins形成了一个独立的分支,说明与其它物种存在很大分子差异。通过与已解析的人stefin和鸡cystatin三级结构比较分析,发现绦虫stefins与人stefin模型具有相同的空间结构。尽管带科绦虫cystatins不具有保守的二硫键,在鸡cystatin形成第一个二硫键位置处,它们空间结构与鸡cystatin相同。在鸡cystatin形成第二个二硫键位置处,带科绦虫cystatins与鸡cystatin结构不同。通过结构分析初步推测鉴定的绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂stefins和cystatins与人的stefin、鸡的cystatin一样,具有抑制半胱氨酸蛋白酶的功能。另外根据带科绦虫cystatins的特殊结构推测可能还存在其它功能。结论:本研究鉴定了绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族成员,并对其在分类、进化和功能变异方面进行了初步探讨,以上结果为下一步研究其生物学功能奠定了基础。
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