PIGR與MYB基因家族的生物信息學(xué)研究.pdf

1、分泌性免疫球蛋白SIgA是人和動(dòng)物消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜表面的主要保護(hù)屏障,是抵御外界病毒、細(xì)菌入侵的第一道防線.分泌性免疫球蛋白的形成依賴于上皮細(xì)胞表面多聚免疫球蛋白受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)胞吞作用.pIgA在上皮細(xì)胞的基底膜與細(xì)胞表面的PIGR結(jié)合后,細(xì)胞發(fā)生內(nèi)吞,將pIgA攝入細(xì)胞內(nèi),轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的頂膜后,PIGR胞外配體結(jié)合區(qū)即分泌片段被切下,與pIgA形成分泌性IgA(SIgA)釋放到粘液中.SC不僅具有非特異性抗菌作用,同時(shí)還具有

2、保護(hù)pIgA免受蛋白酶降解的功能.多聚免疫球蛋白受體不僅在上皮細(xì)胞對(duì)免疫球蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中起著關(guān)鍵作用,同時(shí)也是粘膜免疫中的關(guān)鍵分子.
　　MYB基因家族是一類重要的轉(zhuǎn)錄因子家族,廣泛分布在動(dòng)物、植物、真菌和原生生物中.每一個(gè)MYB保守區(qū)都是由51或52個(gè)氨基酸組成,可以形成螺旋-螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu),后兩個(gè)螺旋在與DNA的結(jié)合中發(fā)揮重要的功能.根據(jù)MYB保守區(qū)重復(fù)的不同,將MYB分為四類1R-MYB/MYB-related、R2

3、R3-MYB、R1R2R3-MYB、4R-MYB.在植物中R2R3-MYB是最大的一類轉(zhuǎn)錄因子,參與了植物發(fā)育和代謝的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)、對(duì)生物和非生物脅迫的反應(yīng)、花對(duì)稱性發(fā)育等生命過程.
　　本文中我們利用生物信息學(xué)的方法對(duì)PIGR進(jìn)行了比較分析.全序列的比較分析及三級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測都證明了PIGR的進(jìn)化同物種的進(jìn)化保持著一致性。對(duì)PIGR各功能區(qū)分別進(jìn)行比較時(shí),我們發(fā)現(xiàn),IG樣區(qū)的進(jìn)化存在著其他的形成機(jī)制.我們的結(jié)果顯示,高等生物IG樣區(qū)的

4、D3/D4,D4/D5可能來自于硬骨魚的D1,而D1、D2、D3則可能來自于硬骨魚的D2.在硬骨魚、兩棲類、鳥類、哺乳類的水解位點(diǎn)、分選信號(hào)、內(nèi)吞信號(hào)及轉(zhuǎn)移信號(hào)的比較中,我們發(fā)現(xiàn)硬骨魚類卻少了對(duì)應(yīng)的位點(diǎn),從而暗示在硬骨魚中PIGR功能的發(fā)揮存在著其獨(dú)特的調(diào)節(jié)機(jī)制.
　　我們利用生物信息學(xué)的方法對(duì)MYB基因家族進(jìn)行了分析.我們得到了四個(gè)物種MYB基因家族的成員(擬南芥中有192個(gè)基因,大豆中含有514個(gè)基因,截葉苜蓿中含有173個(gè)基

5、因,百脈根中含有183個(gè)基因),并對(duì)大豆中的MYB基因家族進(jìn)行命名.對(duì)四個(gè)物種進(jìn)行比較,我們得到了各物種特有MYB基因,也得到了有些基因在進(jìn)化過程中發(fā)生了加倍,有些基因發(fā)生了丟失.MYB基因家族在基因結(jié)構(gòu)上存在著較大的變化,內(nèi)含子的數(shù)目由0增加到22個(gè),其在染色體上的分布有集中的趨勢;與之前報(bào)道的兩個(gè)MYB結(jié)構(gòu)域間隔為5～6個(gè)氨基酸所不同的是,我們在四個(gè)物種中均找到間隔大約為一個(gè)結(jié)構(gòu)域的序列.這些差異可能與物種發(fā)揮功能相適應(yīng).在比較過程