新疆农业科学 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (1): 165-175.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.01.018
• 农产品分析检测·林业·农业信息·植物保护 • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2023-05-09
出版日期:
2024-01-20
发布日期:
2024-02-21
通信作者:
杨叔青(1986-),女,内蒙古呼和浩特人,副教授,博士,硕士生导师,研究方向为植物病理学,(E-mail)作者简介:
马思洁(1999-),女,新疆乌鲁木齐人,硕士研究生,研究方向为植物病理学,(E-mail)2634377513@qq.com
基金资助:
MA Sijie1(), ZHU Tiansheng1,2, HE Lu1, YANG Shuqing1,2()
Received:
2023-05-09
Online:
2024-01-20
Published:
2024-02-21
Correspondence author:
YANG Shuqing(1986 -),female,doctor,associate professor,native of Hohhot,Inner Mongolia,master's supervisor,research direction is plant pathology,(E-mail)Supported by:
摘要:
【目的】研究辣椒内小G蛋白CaROP的生物学功能、蛋白理化性质、蛋白结构及系统发育关系。【方法】运用ProtParam、ProtScale、SignalP5.0、TMHMM、NetPhos3.1和NetCGlyc1.0等生物信息学软件分析9个CaROP蛋白的蛋白理化特性;运用SOPMA和SWISS-MODEL等生物信息学软件预测分析9个CaROP蛋白的结构;运用生物信息学软件MEGA11分析9个CaROP蛋白的系统发育关系。【结果】9个CaROP蛋白的亲水性总平均值均小于0,均为亲水蛋白,其中6个为稳定的亲水蛋白;9个CaROP蛋白均无信号肽,即均为非分泌性蛋白;9个CaROP蛋白无跨膜结构域,即均非膜蛋白;9个CaROP蛋白均存在磷酸化位点,均无糖基化位点。9个CaROP蛋白的主要二级结构原件为无规则卷曲和α-螺旋,其次是β-折叠,最后是β-转角。9个CaROP蛋白聚为4个分支,其中分支Ⅰ和分支Ⅲ各包括1个CaROP蛋白。分支Ⅱ包括2个CaROP蛋白,其余5个CaROP蛋白均聚于分支Ⅳ中。【结论】9个CaROP蛋白具有完整的Rho功能域,均为非分泌性亲水蛋白。9个CaROP蛋白在系统进化树中共聚为了4个分支,其三级结构建模的预测结果也均较为理想,9个CaROP蛋白结构较稳定。
中图分类号:
马思洁, 朱天生, 何璐, 杨叔青. 辣椒小G蛋白CaROP的生物信息学分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(1): 165-175.
MA Sijie, ZHU Tiansheng, HE Lu, YANG Shuqing. Bioinformatics analysis of small G protein CaROP in pepper[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(1): 165-175.
基因登录号 Gene ID | 蛋白长度 Protein length (aa) | 分子式 Molecular formula | 分子量 Molecular weight | 原子总数 Total number of atoms | 带负电荷 氨基酸残 基总数 Total number of negatively Charged amino acid residues (Asp + Glu) | 带正电荷 氨基酸残 基总数 Total number of positively Charged amino acid residues (Arg + Lys) | 理论等 电点PI |
---|---|---|---|---|---|---|---|
CA01g27430 | 210 | C1037H1648N282O309S6 | 23 202.56 | 3 282 | 19 | 28 | 9.33 |
CA03g28070 | 174 | C861H1333N225O256S6 | 19 124.77 | 2 681 | 17 | 16 | 6.28 |
CA02g04310 | 197 | C986H1575N263O286S7 | 21 914.36 | 3 117 | 18 | 26 | 9.32 |
CA00g84620 | 197 | C971H1543N255O283S5 | 21 477.77 | 3 057 | 17 | 25 | 9.3 |
CA02g05500 | 197 | C969H1538N256O284S5 | 21 478.72 | 3 052 | 18 | 25 | 9.21 |
CA02g21300 | 197 | C973H1546N256O284S5 | 21 534.82 | 3 064 | 17 | 25 | 9.3 |
CA04g05500 | 210 | C1050H1649N271O301S5 | 23 045.58 | 3 276 | 18 | 25 | 9.17 |
CA08g19280 | 198 | C982H1566N262O283S5 | 21 731.12 | 3 098 | 18 | 27 | 9.39 |
CA00g82910 | 224 | C1130H1775N305O324S13 | 25 234.15 | 3 547 | 21 | 28 | 9.04 |
表 1 9个CaROP蛋白的理化特性相关信息
Tab.1 Physical and chemical properties of 9 CaROP proteins
基因登录号 Gene ID | 蛋白长度 Protein length (aa) | 分子式 Molecular formula | 分子量 Molecular weight | 原子总数 Total number of atoms | 带负电荷 氨基酸残 基总数 Total number of negatively Charged amino acid residues (Asp + Glu) | 带正电荷 氨基酸残 基总数 Total number of positively Charged amino acid residues (Arg + Lys) | 理论等 电点PI |
---|---|---|---|---|---|---|---|
CA01g27430 | 210 | C1037H1648N282O309S6 | 23 202.56 | 3 282 | 19 | 28 | 9.33 |
CA03g28070 | 174 | C861H1333N225O256S6 | 19 124.77 | 2 681 | 17 | 16 | 6.28 |
CA02g04310 | 197 | C986H1575N263O286S7 | 21 914.36 | 3 117 | 18 | 26 | 9.32 |
CA00g84620 | 197 | C971H1543N255O283S5 | 21 477.77 | 3 057 | 17 | 25 | 9.3 |
CA02g05500 | 197 | C969H1538N256O284S5 | 21 478.72 | 3 052 | 18 | 25 | 9.21 |
CA02g21300 | 197 | C973H1546N256O284S5 | 21 534.82 | 3 064 | 17 | 25 | 9.3 |
CA04g05500 | 210 | C1050H1649N271O301S5 | 23 045.58 | 3 276 | 18 | 25 | 9.17 |
CA08g19280 | 198 | C982H1566N262O283S5 | 21 731.12 | 3 098 | 18 | 27 | 9.39 |
CA00g82910 | 224 | C1130H1775N305O324S13 | 25 234.15 | 3 547 | 21 | 28 | 9.04 |
基因登录号 Gene ID | 不稳定系数 Instability coefficient | 不稳定/ 稳定蛋白 Instability/ stable protein | 脂肪系数 Fat coefficient | 亲水性总平均值 Total average hydrophilicity | 非亲水/ 亲水蛋白 Non hydrophilic/ hydrophilic protein |
---|---|---|---|---|---|
CA01g27430 | 47.19 | 不稳定蛋白 | 82.14 | -0.277 | 亲水蛋白 |
CA03g28070 | 43.18 | 不稳定蛋白 | 85.69 | -0.04 | 亲水蛋白 |
CA02g04310 | 38.96 | 稳定蛋白 | 90.56 | -0.138 | 亲水蛋白 |
CA00g84620 | 33.45 | 稳定蛋白 | 88.53 | -0.096 | 亲水蛋白 |
CA02g05500 | 36.01 | 稳定蛋白 | 87.56 | -0.121 | 亲水蛋白 |
CA02g21300 | 37.31 | 稳定蛋白 | 88.53 | -0.122 | 亲水蛋白 |
CA04g05500 | 29.96 | 稳定蛋白 | 91.43 | -0.029 | 亲水蛋白 |
CA08g19280 | 42.05 | 不稳定蛋白 | 90.61 | -0.12 | 亲水蛋白 |
CA00g82910 | 33.89 | 稳定蛋白 | 33.89 | -0.054 | 亲水蛋白 |
表 2 9个CaROP蛋白的亲疏水性参数信息
Tab.2 Information of hydrophilicity and hydrophobicity parameters of 9 CaROP proteins
基因登录号 Gene ID | 不稳定系数 Instability coefficient | 不稳定/ 稳定蛋白 Instability/ stable protein | 脂肪系数 Fat coefficient | 亲水性总平均值 Total average hydrophilicity | 非亲水/ 亲水蛋白 Non hydrophilic/ hydrophilic protein |
---|---|---|---|---|---|
CA01g27430 | 47.19 | 不稳定蛋白 | 82.14 | -0.277 | 亲水蛋白 |
CA03g28070 | 43.18 | 不稳定蛋白 | 85.69 | -0.04 | 亲水蛋白 |
CA02g04310 | 38.96 | 稳定蛋白 | 90.56 | -0.138 | 亲水蛋白 |
CA00g84620 | 33.45 | 稳定蛋白 | 88.53 | -0.096 | 亲水蛋白 |
CA02g05500 | 36.01 | 稳定蛋白 | 87.56 | -0.121 | 亲水蛋白 |
CA02g21300 | 37.31 | 稳定蛋白 | 88.53 | -0.122 | 亲水蛋白 |
CA04g05500 | 29.96 | 稳定蛋白 | 91.43 | -0.029 | 亲水蛋白 |
CA08g19280 | 42.05 | 不稳定蛋白 | 90.61 | -0.12 | 亲水蛋白 |
CA00g82910 | 33.89 | 稳定蛋白 | 33.89 | -0.054 | 亲水蛋白 |
基因代码 Gene ID | 丝氨酸 Serine | 苏氨酸 Threonine | 络氨酸 Tyrosine |
---|---|---|---|
CA01g27430 | 11 | 5 | 2 |
CA03g28070 | 5 | 4 | 4 |
CA02g04310 | 8 | 6 | 6 |
CA00g84620 | 9 | 4 | 4 |
CA02g05500 | 11 | 5 | 4 |
CA02g21300 | 10 | 3 | 4 |
CA04g05500 | 10 | 4 | 3 |
CA08g19280 | 10 | 2 | 4 |
CA00g82910 | 9 | 5 | 5 |
表3 9个CaROP蛋白磷酸化位点相关信息
Tab.3 Information about 9 phosphorylation sites of carop proteins
基因代码 Gene ID | 丝氨酸 Serine | 苏氨酸 Threonine | 络氨酸 Tyrosine |
---|---|---|---|
CA01g27430 | 11 | 5 | 2 |
CA03g28070 | 5 | 4 | 4 |
CA02g04310 | 8 | 6 | 6 |
CA00g84620 | 9 | 4 | 4 |
CA02g05500 | 11 | 5 | 4 |
CA02g21300 | 10 | 3 | 4 |
CA04g05500 | 10 | 4 | 3 |
CA08g19280 | 10 | 2 | 4 |
CA00g82910 | 9 | 5 | 5 |
基因代码 Gene ID | α螺旋 Hh | α螺旋Hh 所占比值 Hh proportion | β-折叠 Ee | β-折叠 Ee 所占比值 Ee proportion | β-转角 Tt | β-转角 Tt 所占比值 Tt proportion | 无规则 卷曲Cc | 无规则 卷曲(Cc) 所占比值 Cc proportion |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CA01g27430 | 77 | 0.366 7 | 40 | 0.190 5 | 10 | 0.047 6 | 83 | 0.395 2 |
CA03g28070 | 68 | 0.390 8 | 35 | 0.201 1 | 12 | 0.069 | 59 | 0.339 1 |
CA02g04310 | 66 | 0.335 | 41 | 0.208 1 | 12 | 0.060 9 | 78 | 0.395 9 |
CA00g84620 | 69 | 0.350 3 | 42 | 0.213 2 | 13 | 0.066 | 73 | 0.370 6 |
CA02g05500 | 72 | 0.365 5 | 40 | 0.203 | 11 | 0.055 8 | 74 | 0.375 6 |
CA02g21300 | 72 | 0.365 5 | 40 | 0.203 | 11 | 0.055 8 | 74 | 0.375 6 |
CA04g05500 | 75 | 0.357 1 | 43 | 0.204 8 | 11 | 0.052 4 | 81 | 0.385 7 |
CA08g19280 | 67 | 0.338 4 | 40 | 0.202 | 12 | 0.060 6 | 79 | 0.399 |
CA00g82910 | 82 | 0.366 1 | 56 | 0.25 | 11 | 0.049 1 | 75 | 0.334 8 |
表 4 9个CaROP蛋白二级结构的参数信息
Tab.4 Parameter information of secondary structure of nine carop proteins
基因代码 Gene ID | α螺旋 Hh | α螺旋Hh 所占比值 Hh proportion | β-折叠 Ee | β-折叠 Ee 所占比值 Ee proportion | β-转角 Tt | β-转角 Tt 所占比值 Tt proportion | 无规则 卷曲Cc | 无规则 卷曲(Cc) 所占比值 Cc proportion |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CA01g27430 | 77 | 0.366 7 | 40 | 0.190 5 | 10 | 0.047 6 | 83 | 0.395 2 |
CA03g28070 | 68 | 0.390 8 | 35 | 0.201 1 | 12 | 0.069 | 59 | 0.339 1 |
CA02g04310 | 66 | 0.335 | 41 | 0.208 1 | 12 | 0.060 9 | 78 | 0.395 9 |
CA00g84620 | 69 | 0.350 3 | 42 | 0.213 2 | 13 | 0.066 | 73 | 0.370 6 |
CA02g05500 | 72 | 0.365 5 | 40 | 0.203 | 11 | 0.055 8 | 74 | 0.375 6 |
CA02g21300 | 72 | 0.365 5 | 40 | 0.203 | 11 | 0.055 8 | 74 | 0.375 6 |
CA04g05500 | 75 | 0.357 1 | 43 | 0.204 8 | 11 | 0.052 4 | 81 | 0.385 7 |
CA08g19280 | 67 | 0.338 4 | 40 | 0.202 | 12 | 0.060 6 | 79 | 0.399 |
CA00g82910 | 82 | 0.366 1 | 56 | 0.25 | 11 | 0.049 1 | 75 | 0.334 8 |
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