金屬硫蛋白基因的分子進化分析.pdf

1、金屬硫蛋白（metallothionein，MT）是一種具有重要生物學功能的蛋白質(zhì)。迄今為止，發(fā)現(xiàn)并確定了氨基酸序列的金屬硫蛋白超過200種。金屬硫蛋白一般由61～68個氨基酸組成，含有保守的20個半胱氨酸殘基，能夠有效地結(jié)合銅鋅等重金屬，具有維持微量元素的代謝平衡、重金屬解毒、影響細胞的增殖與凋亡、清除自由基及參與應激反應等重要的生物學功能。
　　 金屬硫蛋白的編碼序列及氨基酸序列包含了大量的生物信息。傳統(tǒng)研究過多地集中于金屬

2、硫蛋白的結(jié)構(gòu)和功能，而忽略了對其結(jié)構(gòu)和功能起決定作用的基因序列、代謝途徑和調(diào)控網(wǎng)絡等的研究。這些序列中含有大量的生物信息，從中挖掘出重要的生物知識，有利于為金屬硫蛋白的深入研究提供參考和指導。
　　 本研究從金屬硫蛋白的數(shù)據(jù)庫中搜集其編碼序列及氨基酸序列，利用貝葉斯方法構(gòu)建其系統(tǒng)發(fā)育樹。同時根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育樹，將金屬硫蛋白基因劃分為五個亞家族，對每個亞家族進行氨基酸使用頻率統(tǒng)計以及選擇壓力分析，指出了在進化中較保守的對其功能有重要作

3、用的氨基酸位點以及各亞家族在進化過程中受到的選擇作用。
　　 本研究同時搜集了哺乳動物的金屬硫蛋白基因及氨基酸序列，利用鄰接法構(gòu)建了哺乳動物金屬硫蛋白基因的系統(tǒng)發(fā)育樹。同時對哺乳動物金屬硫蛋白基因進行選擇壓力分析與功能分歧分析，以對哺乳動物金屬硫蛋白基因在進化中受到的正選擇作用進行檢測，發(fā)現(xiàn)哺乳動物金屬硫蛋白基因主要受到純化選擇及中性選擇作用，而且其在進化過程中曾經(jīng)或正在經(jīng)受正選擇作用。并且檢測到一些可能受到正選擇的氨基酸位點。

4、這些氨基酸位點對哺乳動物金屬硫蛋白基因功能分歧可能有重要作用。本研究為進一步探討哺乳動物金屬硫蛋白基因的不同功能及其重要氨基酸位點提供了重要參考，便于進一步研究其結(jié)構(gòu)與功能。
　　 本研究利用金屬硫蛋白的氨基酸序列及其編碼序列，對金屬硫蛋白進行系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建，從整體上了解了金屬硫蛋白基因的進化歷史。通過對金屬硫蛋白基因進行選擇壓力分析以及功能分歧分析，獲得了一定成果，從遺傳本質(zhì)上和進化歷史對哺乳動物金屬硫蛋白更深入的了解，便于進