單核苷酸多態(tài)性影響蛋白質(zhì)泛素化修飾的研究.pdf

1、泛素化作為真核細(xì)胞內(nèi)重要的調(diào)控機(jī)制，是蛋白質(zhì)重要的翻譯后修飾方式之一，其參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期過程以及細(xì)胞增生與分化等多種細(xì)胞生理過程。在泛素化過程中，泛素只能與一種特定的賴氨酸殘基共價(jià)結(jié)合（泛素化修飾位點(diǎn)），才能標(biāo)記到底物蛋白上。若泛素化修飾位點(diǎn)丟失，將使泛素化修飾不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致其所參與的生物過程調(diào)控異常，進(jìn)而引發(fā)相應(yīng)的疾病。泛素化位點(diǎn)處發(fā)生非同義單核苷酸突變，是造成泛素化修飾位點(diǎn)丟失的最直接原因，對(duì)研究相關(guān)疾病有重要意義。因此

2、本文中我們對(duì)非同義單核苷酸突變?cè)斐傻鞍踪|(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)變化進(jìn)行了生物信息學(xué)研究。
　　首先收集確定人類泛素化修飾位點(diǎn)與單核苷酸多態(tài)性（SNP）的數(shù)據(jù)集。將收集得到的所有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)鑒定的人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)，進(jìn)行去冗余處理后映射到人類基因組中，與單核苷酸多態(tài)性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，找出所有會(huì)發(fā)生非同義單核苷酸突變的泛素化修飾位點(diǎn)所在的底物蛋白，來構(gòu)成本文分析研究的數(shù)據(jù)集，共得到非同義單核苷酸突變?cè)斐煞核鼗揎椢稽c(diǎn)變化的744條蛋白質(zhì)及對(duì)

3、應(yīng)的870個(gè)位點(diǎn)。
　　其次，從序列、結(jié)構(gòu)以及 GO分析等方面對(duì)SNP引起泛素化位點(diǎn)變化進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中的蛋白質(zhì)主要傾向于富集于細(xì)胞質(zhì)，并且這些蛋白質(zhì)的分子功能大部分都是關(guān)于酶的活性；在Pathway富集分析中，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中的蛋白質(zhì)參與了很多疾病的發(fā)生發(fā)展過程，可見這些蛋白質(zhì)的功能的重要性。在對(duì)位點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)泛素化修飾位點(diǎn)所處的二級(jí)結(jié)構(gòu)多為α-螺旋，突變后的氨基酸殘基主要傾向于親水氨基酸，并且突變后位點(diǎn)

4、傾向于暴露在表面。為了闡述單核苷酸突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，還采用分子動(dòng)力學(xué)方法對(duì)蛋白質(zhì)SOX9突變前后的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模擬，分析RMSD值，發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)的突變?cè)斐闪嗽撐稽c(diǎn) RMSD值變高，并且所處的整個(gè)功能域的RMSD值也相對(duì)增加了。這說明該位點(diǎn)突變后造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定。
　　最后，構(gòu)建了人類蛋白翻譯后 Lys修飾位點(diǎn)與單核苷酸多態(tài)性的數(shù)據(jù)庫 ModLysSNP。賴氨酸殘基所涉及的翻譯后修飾除了泛素化外還有有乙酰