乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析
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乙醇脱氢酶Ⅰ类基因全长cDNA的克隆与表达周文婷;崔羽;王晓燕;张永红;李世荣;李景鹏【期刊名称】《东北农业大学学报》【年(卷),期】2007(038)005【摘要】Ⅰ类乙醇脱氢酶(ADH)在乙醇的肝代谢中发挥重要作用,由ADH1,ADH2和ADH3组成.根据序列数据设计一对引物,利用RT-PCR同时克隆乙醇脱氢酶Ⅰ类基因全长cDNA.测序后的cDNA被克隆在表达载体pTYB11上并在大肠杆菌中稳定表达.纯化获得的酶通过其在340 nm处吸光值的变化进行酶活性测定.经检测重组ADH1,ADH2和ADH3的酶活力分别为2.0±0.3,0.8±0.2,1.5±0.2 U·mg-1.【总页数】4页(P624-627)【作者】周文婷;崔羽;王晓燕;张永红;李世荣;李景鹏【作者单位】东北农业大学生命科学与生物技术中心,哈尔滨,150030;东北农业大学生命科学与生物技术中心,哈尔滨,150030;哈尔滨医科大学附属第四医院检验科,哈尔滨,150001;东北农业大学生命科学与生物技术中心,哈尔滨,150030;东北农业大学生命科学与生物技术中心,哈尔滨,150030;东北农业大学生命科学与生物技术中心,哈尔滨,150030【正文语种】中文【中图分类】Q786【相关文献】1.乙醇脱氢酶Ⅰ类基因全长cDNA的克隆与表达 [J], 周文婷;李景鹏;崔羽;张永红;李世荣2.白鸡冠茶树CsPPH基因全长cDNA克隆与表达分析 [J], 周喆; 陈志丹; 吴全金; 徐一岚; 孙威江3.人类PKNOX_1基因一种新剪接型全长cDNA的克隆与表达分析 [J], 倪斌;李麓芸;殷照初;邹永华;李辉4.牡丹类psDHN-YSK_2基因全长cDNA的克隆与表达分析 [J], 张扬;盖树鹏;刘春英;郑国生;华芳霞;张玉喜5.人类基因国际协作研究组成功克隆出2.1万多个人类功能基因全长cDNA中国科学家完成其中1.8%的功能基因克隆工作 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析摘要:本研究通过对ADH1B编码基因产物的亚细胞定位、信号肽、疏水性等预测,分析其基因编码蛋白的功能。
结果显示,ADH1B编码基因产物为亲水性蛋白,不具备信号肽和跨膜结构。
二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。
序列分析表明,ADH1B 基因编码产物很可能在免疫应答中起到关键作用。
关键字:ADH1B基因;生物信息学;结构与功能乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是肝脏中代谢酒精的一条主要途径。
乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶(ADH)和醛脱氢酶(ALDH)。
国内外研究发现ADH和ALDH都是多个同工酶组成的大家族,现有研究已发现ADH包括ADH1A、ADH1B、ADH1C、ADH4、ADH5、ADH6和ADH7共7个基因。
根据ADH同工酶的电泳泳动度、动力学特性、对酒精的亲和力和是否受四甲基吡唑的抑制将ADH分为5种类型,ADH1A,ADH1B和ADH1C为I型,ADH4,ADH5,ADH7和ADH6分别为Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和V型。
ADH1B 和ADH1C还具有基因多态性。
1 分析原理与方法从GenBank数据库中获得ADH1B基因及其同源蛋白质基因;采用DNAMAN及DNA Star软件预测分析理化性质;用ProtScale在线软件分析疏水性和亲水性;采用SignalP3.0预测蛋白信号肽;用PSORT Ⅱ软件进行亚细胞定位分析;用在线分析软件PBIL和SWISS―MODEL预测二级和三级结构。
2 分析过程与结果2.1 ADH1B基因编码产物的理化性质用Bioedit及DNA Star分析软件对乙醇脱氢酶-1B(ADH1B)基因编码产物的理化性质进行预测,由ADH1B基因的氨基酸组成可知,ADH1B基因编码375个氨基酸,组成中最多的氨基酸是Val(缬氨酸),所占比例为10.40%;在pH7.0环境下其电荷量偏低、为-13.732;其理论分子量为39.833 kD,理论等电点为8.53。
2008, Vol. 29, No. 02食品科学※生物工程210收稿日期:2007-01-15基金项目:黑龙江省科学技术厅青年基金项目(QCO4C33);黑龙江省教育厅一般项目(10551233); 黑龙江大学青年基金项目(QL200435)作者简介:葛菁萍(1972-),女,教授,博士,研究方向微生物学。
E-mail:gejingping512@yahoo.com.cn*通讯作者:平文祥(1959-),男,教授,学士,研究方向微生物学。
E-mail:wenxiangp@yahoo.com.cn乙醇脱氢酶I基因敲除的酿酒酵母重组菌构建的初步研究葛菁萍,宋 刚,孙宗祥,凌宏志,蔡柏岩,刘松梅,平文祥*(黑龙江大学 微生物黑龙江省高校重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080)摘 要:本实验根据酿酒酵母乙醇代谢途径,构建一株低乙醇产量的酿酒酵母基因工程菌株,以满足人们对低醇啤酒的需要。
利用抗性基因筛选基因敲除突变体的方法,通过引物L1和L2扩增潮霉素B基因(两翼与酿酒酵母同源),按常规醋酸锂法转化酵母细胞后,筛选标记与酵母adh I基因发生同源重组,得到一株ADH I酶活性降低的工程菌株。
发酵实验结果表明,转化菌株乙醇含量平均值为1.8%(V/V),较原始菌株低了65%。
说明转化菌株体内乙醇生成途径受到干扰。
关键词:酿酒酵母;基因敲除;乙醇脱氢酶IPreliminary Study on Deletion of Saccharomyces cerevisiae Alcohol Dehydrogeniase I GeneGE Jing-ping,SONG Gang,SUN Zong-xiang,LING Hong-zhi,CAI Bai-yan,LIU Song-mei,PING Wen-xiang*(Heilongjiang Key Laboratory of Microbiology, College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin 150080, China)Abstract :The main purpose of this research is to construct a low alcohol producing strain according to the alcohol metabolicpathway of Saccharomyces cerevisiae, so as to satisfy the people who prefer to drink low-alcohol beer. Hygromycin B resistantgene was used to screen mutants with adh I gene knocked out. After Hygromycin B resistant gene was amplified with primersL1 and L2 (the flanking fragments were complement with Saccharomyces cerevisiae gene), it was transformed into yeast HDY-01 by LiAc method and the alcohol dehydrogenase I (ADH I) in Saccharomyces cerevisiae was deleted through homologousrecombination. A transformant was obtained with low ADH I activity. The fermentation tests showed that the average alcoholcontent of the transformant is 1.8%(V/V), 65% lower than the origin one. The alcohol metabolic pathway in this transformantis interfered.Key words:Saccharomyces cerevisiae;gene deletion;alcohol dehydrogenase I (ADH I)中图分类号:TS2625 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)02-0210-03啤酒是以麦芽为主要原料,添加酒花,经酵母发酵酿制而成的,是一种含二氧化碳、起泡和低酒精度的饮料酒[1]。
酒精代谢相关酶基因检测项目简介一个人的酒量85%是先天决定,而不是后天训练的,机体摄入的酒精90%以上在肝脏内主要靠乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)进行代谢。
对酒精代谢相关酶基因检测:可以发现ADH1B和ALDH2基因的多态性,评估人体内乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性高低,从而评价个体对酒精的耐受性。
检测结果的临床意义1、检测基因型为ADH1B*2/*2(有活性),ALDH2*1/*1(有活性),那么酒精在体内就可迅速变成乙酸而代谢排出,也就是真正的“酒篓子”。
2、检测基因型为ADH1B*1/*1(无活性)或ADH1B*1/*2(活性降低),ALDH2*2/*2(无活性)或ALDH2*1/*2(活性降低),那么乙醇主要靠肝脏里的P450慢慢氧化,易伤肝,经常会突然烂醉如泥。
3、检测基因型为ADH1B*2/*2(有活性);ALDH2*2/*2(无活性)或ALDH2*1/*2(活性降低),此类人群能迅速将乙醇转化成乙醛,乙醛使心率加快,外周血管扩张,心排血量增加,面部潮红,而乙醛只能依靠肝脏里的P450慢慢代谢为乙酸。
基因型与酒精耐受性关系1、基因型为ADH1B*1/*1:乙醇转化为乙醛的速度慢,容易导致酗酒。
2、个体对酒精的耐受性主要受ALDH2基因型的影响:基因型为ALDH2*1/*1:对酒精耐受性高基因型为ALDH2*1/*2:对酒精有一定的耐受性基因型为ALDH2*2/*2:对酒精敏感,没有耐受性标本采集要求1、EDTA抗凝全血3-5ml,2~8℃保存,当天送检。
2、送样时,请写清楚送检单位、姓名、性别、年龄、联系方式、科室等基本信息。
3、注意事项:该项目血液标本不得使用肝素抗凝,避免标本凝固。
临床项目收费标准。
乙醇脱氢酶基因检测方法嘿,你知道不?前几天我在学校听老师讲了一个超厉害的东西,叫乙醇脱氢酶基因检测。
哇塞,这到底是啥玩意儿呢?咱一起来瞧瞧呗!检测乙醇脱氢酶基因,那可不是一件随随便便的事儿哦。
首先呢,得去医院或者专门的检测机构。
医生会拿一个小棉签,在你的嘴巴里轻轻刮一刮,就像我们平时吃棒棒糖,不小心把糖粘在嘴巴里,然后用舌头去舔那个感觉差不多啦。
刮完之后,这个小棉签就被送去实验室啦。
在实验室里,那些厉害的科学家叔叔阿姨就开始用各种神奇的仪器来分析。
他们就像侦探一样,要找出我们身体里关于乙醇脱氢酶基因的秘密呢。
那做这个检测有啥要注意的呢?哎呀,可不能在检测前吃一些奇奇怪怪的东西,要不然就会影响检测结果。
就好像你考试前不好好准备,那肯定考不出好成绩呀!而且一定要听医生的话,让你干啥就干啥,可不能调皮捣蛋哦。
这个乙醇脱氢酶基因检测到底有啥用呢?嘿嘿,用处可大啦!比如说,有些人喝酒就容易脸红,那可能就是他们身体里的乙醇脱氢酶基因有点不一样。
通过这个检测,就能知道自己适不适合喝酒。
这就像你买鞋子,得知道自己的脚多大,才能买到合适的鞋子呀!如果知道自己不适合喝酒,那就可以避免喝酒带来的不舒服和坏处。
多好呀!我还听说了一个实际案例呢。
有个叔叔,他以前不知道自己的身体情况,老是喝酒。
结果每次喝完酒就难受得不行,脸红得像个大苹果。
后来他去做了乙醇脱氢酶基因检测,才发现自己不适合喝酒。
从那以后,他就再也不喝酒了,身体也变得越来越好啦。
我觉得这个乙醇脱氢酶基因检测真的好棒呀!它能让我们更好地了解自己的身体,做出更正确的选择。
就像有个魔法棒,能帮我们找到身体的秘密宝藏呢。
咱可不能小瞧了这个检测哦,说不定啥时候就派上大用场啦!。
乙醇脱氢酶-1B(ADH1B)基因的生物信息学分析
杨泽禹;张碧亮
【期刊名称】《卷宗》
【年(卷),期】2014(4)4
【摘要】本研究通过对ADH1B编码基因产物的亚细胞定位、信号肽、疏水性等预测,分析其基因编码蛋白的功能。
结果显示,ADH1B编码基因产物为亲水性蛋白,不具备信号肽和跨膜结构。
二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。
序列分析表明,ADH1B基因编码产物很可能在免疫应答中起到关键作用。
【总页数】1页(P388-388)
【作者】杨泽禹;张碧亮
【作者单位】重庆邮电大学,重庆 400065;重庆邮电大学,重庆 400065
【正文语种】中文
【相关文献】
1.高分辨熔解曲线分析技术检测ALDH2和ADH1B基因多态性 [J], 姜树朋;童永清;赵锐;李艳
2.葡萄乙醇脱氢酶基因Ⅲ的电子克隆及生物信息学分析 [J], 武雪;黄晓丽;王喆之
3.ADH1B和ALDH2基因多态性与相关疾病研究进展 [J], 张晓敏;刘静;高世超;杨婷婷;王培昌
4.过表达ADH1B基因HepG2.2.15细胞株的建立 [J], 冯薛烟;丁向春;雒夏;董辉;赵志军;马丽娜;海龙;胡彦超
5.乙醇脱氢酶(ADH)家族生物信息学分析 [J], 石之光;叶磊;巩鹏涛;赵德刚;柳参奎
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乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析
摘要:本研究通过对ADH1B编码基因产物的亚细胞定位、信号肽、疏水性等预测,分析其基因编码蛋白的功能。
结果显示,ADH1B编码基因产物为亲水性蛋白,不具备信号肽和跨膜结构。
二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。
序列分析表明,ADH1B 基因编码产物很可能在免疫应答中起到关键作用。
关键字:ADH1B基因;生物信息学;结构与功能
乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是肝脏中代谢酒精的一条主要途径。
乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶(ADH)和醛脱氢酶(ALDH)。
国内外研究发现ADH和ALDH都是多个同工酶组成的大家族,现有研究已发现ADH包括ADH1A、ADH1B、ADH1C、ADH4、ADH5、ADH6和ADH7共7个基因。
根据ADH同工酶的电泳泳动度、动力学特性、对酒精的亲和力和是否受四甲基吡唑的抑制将ADH分为5种类型,ADH1A,ADH1B和ADH1C为I型,ADH4,ADH5,ADH7和ADH6分别为Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和V型。
ADH1B 和ADH1C还具有基因多态性。
1 分析原理与方法
从GenBank数据库中获得ADH1B基因及其同源蛋白质基因;采用DNAMAN及DNA Star软件预测分析理化性质;用ProtScale在线软件分析疏水性和亲水性;采用SignalP3.0预测蛋白信号肽;用PSORT Ⅱ软件进行亚细胞定位分析;用在线分析软件PBIL
和SWISS―MODEL预测二级和三级结构。
2 分析过程与结果
2.1 ADH1B基因编码产物的理化性质
用Bioedit及DNA Star分析软件对乙醇脱氢酶-1B(ADH1B)基因编码产物的理化性质进行预测,由ADH1B基因的氨基酸组成可知,ADH1B基因编码375个氨基酸,组成中最多的氨基酸是Val(缬氨酸),所占比例为10.40%;在pH7.0环境下其电荷量偏低、为-13.732;其理论分子量为39.833 kD,理论等电点为8.53。
2.2 ADH1B基因编码产物疏水性,亲水性预测
分析蛋白质的疏水性/亲水性由ExPASAy服务器的Protscale分析软件,采用K―D法预测。
分析氨基酸的得分可知。
多肽链第62位的亮氨酸(Leu)具有最高的分值(2.267),疏水性最强;第249位的赖氨酸(Lys)具有最低的分值(―2.244),亲水性最强。
整条多肽链表现为亲水性,因此可推断乙醇脱氢酶1B 是一种可溶性蛋白。
2.3 ADH1B基因编码产物的信号肽
采用丹麦技术大学生物序列中心开发的强大的信号肽检测工具SignalP对ADH1B基因编码产物进行分析,程序利用神经网络模型进行信号肽分析,并得到3种C、Y、S值计算结果。
分析知:ADH1B基因编码产物曲线的c值为0.11、Y值为0.123、S值为0.153。
基本可以推断ADH1B基因编码产物不存在信号肽。
利用TMHMM寻找ADH1B基因编码蛋白序列中是否有跨膜区域。
由图5可知,ADH1B基因编码产物序列的1-375都位于胞外,据此推断,BCRho3基因编码产物不含有跨膜结构域。
2.4 ADH1B基因编码产物亚细胞定位
通过PSORTⅡ工具预测ADH1B基因编码产物的亚细胞定位,结果表明,其分布在细胞质的可能性为39.1%,分布在细胞核的可能性为17.4%,分布在内质网的可能性为8.7%,分布在高尔基体的可能性为4.3%。
因此可推断,ADH1B基因编码产物主要在细胞质中发挥生物学作用。
2.5 ADH1B基因编码产物结构功能预测
通过Protfun软件预测ADH1B基因编码产物的功能,结果表明,该蛋白可能作为免疫应答来发挥作用的可能性最大,为0.406。
由此推断,ADH1B可能在免疫应答过程中具有调节作用。
2.6 ADH1B基因编码产物的二级与三级结构预测
采用PBIL分析软件预测ADH1B基因编码产物的二级结构。
结果表明,ADH1B基因编码产物主要由21.81%α-螺旋、22.61%延伸链和55.32%无规则卷曲组成。
由此可推断,α-螺旋与无规则卷曲是ADH1B最主要的蛋白质二级结构元件,延伸链则散布于整个蛋白质中。
应用Swiss-Model程序预测ADH1B基因编码产物的三级结构,以PDB数据库中的1u3u为模型进行同源建模,结果α-螺旋主要在内部,具有较大优势,无规则卷曲环包在外,构成具有球状蛋白。
3 结论
ADH1B由375个氨基酸组成,整条多肽链表现为亲水性,而且该蛋白没有信号肽,这与亚细胞定位预测结果该蛋白主要在细胞质中发挥生物学作用相符。
该蛋白没有跨膜结构,与三级结构分析的结果相符。
功能预测分析表明,ADH1B蛋白作为免疫应答来发挥作用。
本研究对大多数类型的预测均采用了多
种不同软件,它们预测的一致性具有较高的可信度,分析结果为深入研究ADH1B蛋白的分子结构及其功能奠定了基础,为今后进一步研究ADH1B基因的功能作用提供资料参考。
参考文献
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[6] Garnier J,Gibrat J F,Robson B.GOR secondary structure prediction method version IV [J].Methods in Enzymology,1996,266:540―553.。