Netrin-1蛋白的结构与功能生物信息学分析
发布时间：2021-03-07 14:00
目的:通过生物信息学方法对Netrin-1蛋白的结构和功能进行全面的预测分析,从而为癌症发病机制及治疗提供理论依据。方法:利用ProtParam、Genecards、STRING等数据库对Netrin-1蛋白的序列同源性、亚细胞定位、理化性质、空间结构及蛋白质相互作用网络及表达谱进行综合分析。结果:人Netrin-1蛋白由604个氨基酸组成,在进化过程中高度保守,属于LamininN超家族和NTRlike超家族,是一种亲水、不稳定的分泌蛋白。该蛋白主要二级结构为无规卷曲,存在较多潜在的磷酸化、乙酰化位点,其互作蛋白有DCC、UNC5H家族、FYN、BCAR1、MAP1B等,在结肠癌、乳腺癌、前列腺癌等实体肿瘤中表达较高。结论:综合Netrin-1蛋白的结构、功能信息,提示其可能通过调节多种肿瘤相关信号通路促进肿瘤恶性进展。
【文章来源】：现代肿瘤医学. 2019,27(09)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
人Netrin－1蛋白的亲水性/疏水性分析Fig．1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin－1protein
?涠?Ne-trin－1蛋白的3维结构分析(图4A)可以看出，Netrin－1的结构为头对柄排列，其中球形N末端结构域VI形成头部，并且三个连续杆状LE结构域构成茎。VI(蓝灰)、V－1(浅黄)、V－2(棕黄)和V－3(橙红)的颜色相应地被着色［19］。通过使用Ｒosetta比较模型软件，我们也初步预测了Netrin－1NTＲ区的三维结构(图4B)［20］。图1人Netrin－1蛋白的亲水性/疏水性分析Fig．1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin－1protein图2人Netrin－1蛋白的亚细胞定位Fig．2SubcellularlocalizationofhumanNetrin－1protein图3人Netrin－1蛋白二级结构预测Fig．3SecondarystructurepredictionofhumanNetrin－1protein2．5人Netrin－1蛋白基本结构分析Uniprot网站分析提示人Netrin－1是由N－端VI结构域，三个层粘连蛋白型表皮生长因子(LE)重复序列(V－1、V－2和V－3)和带正电荷的C－端NTＲ结构域构成。其中VI区包含第47～284位的氨基酸，V－1包含第285～340位的氨基酸，V－2包含第341～403位的氨基酸，V－3包含第404～453位的氨基酸，NTＲ区包含第472～601位的氨基酸(图5)。NCBIConservedDomain数据库中CD－search(ht-tps://www．ncbi．nlm．nih．gov/Structure/cdd/wrpsb．cgi)的预测Netrin－1蛋白属于Laminin_N超家族和NTＲ_like超家族(图6)。而其保守结构域与V－1、V－2、V－3结构域相对应，提示它们在功能上具有重要的意义。2．6人Netrin－1蛋白的同源序列对比与进化关系分析从Uniprot?
图7Netrin－1蛋白同源序列比对Fig．7HomologoussequencealignmentofNetrin－1protein图8人Netrin－1蛋白的系统进化树Fig．8ThephylogenetictreeofhumanNetrin－1protein2．9人Netrin－1相互作用蛋白预测分析使用STＲING网站对蛋白质相互作用预测，得到了如图11所示的蛋白质相互作用网络，该网络中标注了所能预测的与人Netrin－1蛋白相互作用密切的蛋白。蛋白与蛋白之间的距离越近，score越高说明它们之间的关系越密切，某蛋白发出的直线越多则说明该蛋白在网络中越重要。从图11中可以看出Netrin－1与UNC5A(Unc－5NetrinreceptorA)、UNC5B(Unc－5NetrinreceptorB)、UNC5C(Unc－5Netrinre-ceptorC)、UNC5D(Unc－5NetrinreceptorD)、DCC(deletedincolorectalcarcinoma)、NEO1(Neogenin1)、DSCAM(DScellad-hesionmolecule)(红色)已被实验证明与Netrin－1蛋白相互结合(实线)。而FYN(FYNproto－oncogene，Srcfamilytyro-sinekinase)、BCAＲ1(breastcanceranti－estrogenresistance1)、MAP1B(microtubuleassociatedprotein1B)未被实验证明与Netrin－1直接结合(虚线)，它们的亚细胞定位主要在细胞质中。其中FYN与BCAＲ1(绿色)为一簇，MAP1B(蓝色)为另一簇。2．10人Netrin－1蛋白表达谱分析THEHUMANPＲOTEINATLAS数据库显示了人Netrin－1蛋白在44个不同正常组织中的表达(图12A)，按照由高表达到低表达的顺序排列，从图中可以发现Netrin－1蛋白在人结肠、膀胱等组织中中等表达，在肺等组织中低表达，在前列腺、乳腺、肝等组织中几乎无
本文编号：3069231
【文章来源】：现代肿瘤医学. 2019,27(09)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
人Netrin－1蛋白的亲水性/疏水性分析Fig．1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin－1protein
?涠?Ne-trin－1蛋白的3维结构分析(图4A)可以看出，Netrin－1的结构为头对柄排列，其中球形N末端结构域VI形成头部，并且三个连续杆状LE结构域构成茎。VI(蓝灰)、V－1(浅黄)、V－2(棕黄)和V－3(橙红)的颜色相应地被着色［19］。通过使用Ｒosetta比较模型软件，我们也初步预测了Netrin－1NTＲ区的三维结构(图4B)［20］。图1人Netrin－1蛋白的亲水性/疏水性分析Fig．1Hydrophilicity/hydrophobicityanalysisofhumanNetrin－1protein图2人Netrin－1蛋白的亚细胞定位Fig．2SubcellularlocalizationofhumanNetrin－1protein图3人Netrin－1蛋白二级结构预测Fig．3SecondarystructurepredictionofhumanNetrin－1protein2．5人Netrin－1蛋白基本结构分析Uniprot网站分析提示人Netrin－1是由N－端VI结构域，三个层粘连蛋白型表皮生长因子(LE)重复序列(V－1、V－2和V－3)和带正电荷的C－端NTＲ结构域构成。其中VI区包含第47～284位的氨基酸，V－1包含第285～340位的氨基酸，V－2包含第341～403位的氨基酸，V－3包含第404～453位的氨基酸，NTＲ区包含第472～601位的氨基酸(图5)。NCBIConservedDomain数据库中CD－search(ht-tps://www．ncbi．nlm．nih．gov/Structure/cdd/wrpsb．cgi)的预测Netrin－1蛋白属于Laminin_N超家族和NTＲ_like超家族(图6)。而其保守结构域与V－1、V－2、V－3结构域相对应，提示它们在功能上具有重要的意义。2．6人Netrin－1蛋白的同源序列对比与进化关系分析从Uniprot?
图7Netrin－1蛋白同源序列比对Fig．7HomologoussequencealignmentofNetrin－1protein图8人Netrin－1蛋白的系统进化树Fig．8ThephylogenetictreeofhumanNetrin－1protein2．9人Netrin－1相互作用蛋白预测分析使用STＲING网站对蛋白质相互作用预测，得到了如图11所示的蛋白质相互作用网络，该网络中标注了所能预测的与人Netrin－1蛋白相互作用密切的蛋白。蛋白与蛋白之间的距离越近，score越高说明它们之间的关系越密切，某蛋白发出的直线越多则说明该蛋白在网络中越重要。从图11中可以看出Netrin－1与UNC5A(Unc－5NetrinreceptorA)、UNC5B(Unc－5NetrinreceptorB)、UNC5C(Unc－5Netrinre-ceptorC)、UNC5D(Unc－5NetrinreceptorD)、DCC(deletedincolorectalcarcinoma)、NEO1(Neogenin1)、DSCAM(DScellad-hesionmolecule)(红色)已被实验证明与Netrin－1蛋白相互结合(实线)。而FYN(FYNproto－oncogene，Srcfamilytyro-sinekinase)、BCAＲ1(breastcanceranti－estrogenresistance1)、MAP1B(microtubuleassociatedprotein1B)未被实验证明与Netrin－1直接结合(虚线)，它们的亚细胞定位主要在细胞质中。其中FYN与BCAＲ1(绿色)为一簇，MAP1B(蓝色)为另一簇。2．10人Netrin－1蛋白表达谱分析THEHUMANPＲOTEINATLAS数据库显示了人Netrin－1蛋白在44个不同正常组织中的表达(图12A)，按照由高表达到低表达的顺序排列，从图中可以发现Netrin－1蛋白在人结肠、膀胱等组织中中等表达，在肺等组织中低表达，在前列腺、乳腺、肝等组织中几乎无
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