基于序列的Nedd4家族泛素連接酶進化與功能研究.pdf

1、泛素化降解過程調(diào)控著許多真核生物重要的生命活動，而泛素連接酶（E3酶）在特異性識別底物方面起著關鍵作用，其中Nedd4家族E3酶參與內(nèi)吞作用、膜蛋白降解、控制細胞增長和病毒出芽等多種生物學過程，其錯誤的調(diào)控和許多人類疾病有關。本文主要從分子水平研究該家族E3酶的進化與底物的識別。
　　首先分析了Nedd4E3酶的密碼子使用偏性，結(jié)果表明該家族的密碼子偏性較低，影響偏性的主要因素是堿基含量及選擇壓力，得到的16個最優(yōu)密碼子基本以G和

2、C結(jié)尾。同時發(fā)現(xiàn)該類E3酶在不同物種中的密碼子使用模式相近，但釀酒酵母的偏性高于其他物種，密碼子多以A和T結(jié)尾。另一方面，通過使用基于貝葉斯理論的PAML軟件進行適應性進化分析，僅在低等真核生物中檢測到正選擇信號，表明進化過程中Nedd4E3酶的功能發(fā)生了擴展，而高等生物中功能穩(wěn)定。為了提高結(jié)果的準確性，截取各個結(jié)構(gòu)域序列分析，結(jié)果沒有檢測到陽性位點，說明結(jié)構(gòu)域的功能得到了很好的繼承。
　　其次本文采用計算方法基于序列特征構(gòu)建預測

3、酵母Rsp5底物蛋白的模型，為E3酶底物的識別提供了一種有價值的方法。通過構(gòu)建各個樣本集，挖掘基于序列的特征包括Rsp5識別底物的基序、與調(diào)控泛素化降解信號有關的特征、影響酵母蛋白穩(wěn)定性的特征及經(jīng)典的降解信號等；在此基礎上，篩選出9個與泛素化降解機制有密切關系的特征，分別是PYmotif、氨基酸含量、跨膜區(qū)、無序結(jié)構(gòu)及N-糖基化，并使用支持向量機算法構(gòu)建模型預測底物，敏感性和特異性分別為87.7％、81.1%，明顯優(yōu)于PYmotif方法