糖尿病新基因SLC30A8的生物信息学分析 联系客服

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分泌蛋白。图2 SLC30A8氨基酸序列的信号肽预测分析

跨膜结构域是膜中蛋白和膜脂相结合的主要部位,它可能作为膜受体起作用,也可能定位于膜的锚定蛋白或离子通道蛋白等,通过跨膜结构域预测可以正确认识蛋白质结构、功能及在细胞中的作用部位。笔者利用通过TMPRED服务器分析,表明该蛋白质是一个6次跨膜的蛋白质,在4和5螺旋之间有一个富含组氨酸的环(图3)。用Smart对 SLC30A8基因的产物进行蛋白质序列结构功能域分析,结果表明蛋白质含有2个N糖基化位点,2个N酰基化位点。NetPhos 2.0Server磷酸化位点分析结果表明:分值0.5的磷酸化位点有:丝氨酸(Ser)磷酸化位点8个、苏氨酸(Thr)磷酸化位点1个、酪氨酸(Tyr)磷酸化位点2个,计11个磷酸化位点,这些位点均匀分布于整个多肽链中。见图4。图3 SLC30A8氨基酸序列的跨膜结构域分析图4 SLC30A8氨基酸序列的磷酸化位点分析 图5 SLC30A8蛋白质三级结构的同源建模2.3 基因编码蛋白质结构分析

2.3.1 三级结构构建与功能域分析 图5可见,三级结构是蛋白质结构预测的最终目的。要充分研究蛋白质的功能,就需把蛋白质的高级结构研究清楚。从氨基酸序列预测三级结构的技术很多,其中之一是同源建模,它通过比较未知结构蛋白质序列与已知结构的蛋白质序列来预测蛋白质结构,可以通过同源建模以击中序列的已知结构为模板,对蛋白质进行精确的结构模型构建。作者利用Expasy的3djigsaw工具预测蛋白质的三维结构,利用Ramol软件察看预测结果。

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hccceceeeeeecccccccccccccccccc(总长度369 bp) 图6 SLC30A8氨基酸序列的二级结构分析 3 讨 论

从以上的研究和分析可以看出,糖尿病相关基因SLC30A8编码的蛋白质是一种多次跨膜蛋白,并且蛋白经过了多种形式的修饰。磷酸化和去磷酸化是细胞内信号传导的重要方式,而此蛋白有11个位点发生了磷酸化,蛋白质通过磷酸化和去磷酸化而发生构象改变导致其活性或性质的改变,从而调节细胞中各个生命活动过程, 所以推测SLC30A8基因编码的蛋白质是一个有功能的比较活跃的蛋白质。另外蛋白质还发生了糖基化和酰基化,推测蛋白质具有传导信号的功能。研究表明SLC30A8编码的是一种在胰岛细胞大量表达的锌离子转运蛋白,其主要功能是将胞浆内的锌离子转运到胰岛素分泌囊泡中,参与胰岛素结晶六聚体的形成〔8〕。因此推测SLC30A8异常,可能会影响胰岛细胞胰岛素的正常分泌。本文利用生物信息学工具盒数据库资源对SLC30A8基因的染色体定位、基因结构及所编码的蛋白质性质、结构等进行了分析,为进一步研究SLC30A8基因在糖尿病发生中的作用提供参考依据。目前关于SLC30A8基因的研究还很少,其编码的蛋白质是如何调控锌离子转运的以及如何参与胰岛素分泌的都将有待于进一步研究。 【参考文献】

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3 Sladek R,Rocheleau G,Rung J,et al.A genomewide association study identifies novel risk loci for type 2 diabetes〔J〕.Nature,2007;445(7130):8815.

4 Scott LJ,Mohlke KL,Bonnycastle LL,et al.A genomewide association study of type 2 diabetes in Finns detects multiple susceptibility variants〔J〕.Science,2007;316(5829):13415.

5 Wu Y,Li HX,Ruth J,et al.Common Variants in CDKAL1,CDKN2A/B,IGF2BP2,SLC30A8,and HHEX/IDE Genes are associated with type 2 diabetes and impaired fasting glucose in a chinese han population〔J〕. Diabetes,2008;57(10):283442.

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