菜豆根瘤菌CFN42全基因组非经典分泌蛋白的预测与分析
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ｅ ｔ ｌ ｉ ＣＦＮ
— 一
４ ２ ｕ ｉ ｄ ５ ８ ３ ７ ７ ／ ） 获得 。 首先用Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍ ｅ Ｐ ２ ． ０ （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ．
分泌蛋 白是指在细胞 内合成 ， 分泌到胞外起作
用 的蛋 白质 ， 可 以分 为两 大类 ｂ ， 一 类是 经典 分 泌蛋
１ ． ２ 方法
ｃ ｂ ｓ ． ｄ ｔ ｕ ． ｄ ｋ ／ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ／ Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍｅ Ｐ ／ ） 预 测 非 经 典 分 泌 蛋
白， 分泌蛋 白的Ｎ 一 端通常含有信号肽序列 ， 有许 多
软件 可 以对 这 类 蛋 白质进 行 预 测 和分 析 ， 笔 者 曾对 菜豆 根瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２ 含 信 号 肽 分 泌 蛋 白进 行 了 研 究“ 。另一 类 为非 经 典 分 泌蛋 白 ， 这 类 分 泌 蛋 白缺 少 常 规 的信 号 肽 ， 不 依 赖 内质 网 一 高 尔 基体 的膜 分 泌系统 ， 目前 对 这 类 分 泌 蛋 白进 行 预 测 的 软 件 较
现， 在５ ９ ６ ３ 个蛋 白质 中， 非经典分泌蛋 白５ ９ ６ 个， 约 占总数 的 １ ０ ％， 主要涉及底物转运 ， 毒力侵染 ， 物质代谢等方面。在有功 能 描 述的 ２ １ ５ 个分 泌蛋 白中， 识别 了Ｉ 、 Ｉ Ｉ Ｉ 、 Ｉ ｖ型分 泌 系统 ， 这 些蛋 白质在侵 染和根瘤发 育方面发挥 了重要作用 ； 在３ ８ １ 个假定 蛋
白中， 通过结构域 分析 ， 发现 了Ｔ ａ ｄ 、 Ｃ ｕ ｐ ｉ ｎ 、 Ｏ ｍ Ｐ Ａ和 Ｃ ｓ ｂ Ｄ结构域 ， 含有 这些结构域 的非经典分 泌蛋 白可 能参 与 了根瘤菌 的宿
主专一性。在豆科植物一 根瘤菌 固氮体系 中， 非经典分 泌蛋 白发挥 了重要作用。 ［ 关键词 ］ 菜豆根瘤菌 ； 全基 因组 ； 非经典分泌蛋 白； 生物信息学 ［ 中图分类号 ］ ￥ １ ５ ４ ． ３ ８ １ ［ 文献标 志码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ １ ６ ７ ２ — ２ ３ ４ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ５ — ０ ４
白质 组 ５ ９ ６ ３ 个 蛋 白质 ， 氨 基 酸 序列 通 过 Ｎ Ｃ Ｂ Ｉ 数 据
库（ ｆ ｆ ｐ ： ／ ／ ｉ ｔ ｐ ． ｎ ｃ ｂ ｉ ． ｎ ｉ ｈ ． ｇ ｏ ｖ ／ ｇ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｓ ／ Ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ／ Ｒ ｈ ｉ ｚ ｏ ｂ ｉ —
ｕｍ
大 理 学 院 学报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＤＡＬ Ｉ ＵＮＩ ＶＥ ＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ
第１ ４ 卷 第６ 期 ２ ０ １ ５ 年６ 月
Ｖｏ １ ． １ ４ Ｎ ｏ ． ６ Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
［ ＤＯ Ｉ ］１ ０ ． ３ ９ ６ ９／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ２ ３ ４ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ６ ． ０ １ ２
（ ｍ ｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｄ ｉ ａ ｌ ｏ ｇ ｕ ｅ ） ， 根 瘤 菌 能 够 产 生 结 瘤 因 子
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 材料 本 实 验采 用 菜 豆 根 瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２的全 蛋
（ ｎ ｏ ｄ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ， Ｎ Ｆ ） ， 表 面多 糖 和 分泌 蛋 白等 多种 信 号 分 子 …。在 根 瘤 的形成 过 程 中 ， 分 泌 蛋 白在 对宿 主 植 物 根 毛 细胞 的识 别 ， 侵染 ， 结 瘤 及 固 氮过 程 中发 挥 了重要 作用 。
少， 只有 Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍｅ Ｐ ２ ． ０可 以分 析 非 经 典 分 泌蛋 白 。 本 文 主要通 过 生 物信 息 学 和计 算 机技 术 ， 研 究 菜 豆
白， 其次用 Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ４ ． １ （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｃ ｂ ｓ ． ｄ ｔ ｕ ． ｄ ｋ ／ ｓ ｅ ｒ — ｖ ｉ ｅ ｅ ｓ ／ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ／ ） 分 析 上 述 蛋 白质 是 否 有 信 号 肽 ， 将
菜豆根瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２ 全基 因组非经典分泌蛋 白的预测 与分析
张 武， 潘 伟， 马金 田 ， 郭 涛
６ ７ １ ０ ０ ３ ） （ 大理 学 院农 学与 生物科 学 学院 ， 云 南 大理
［ 摘要 ］ 为 了深入 了解 生物固氮 的分子机理 ， 利用 Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍｅ Ｐ ２ ． ０ 和Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ４ ． １ 对菜豆根瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２ 全 基 因组进行预测 ， 结果发
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含有信号 肽 的经典 分泌蛋 白剔 除掉 ； 非经典 分泌
蛋 白常规特征描述 由Ｅ ｘ Ｐ Ａ Ｓ ｙ（ ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ ｗ ｅ ｂ ． ｅ ｘ ｐ ａ ｓ ｙ ． ｏ ｒ ｇ ／ ｐ ｒ ｏ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ／ ） 在线分析 得 出 ； Ｃ Ｏ Ｇ直 系 蛋 白质 同
源簇数 据库 由 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｎ ｃ ｂ ｉ ． ｎ ｌ ｍ ． ｎ ｉ ｈ ． ｇ ｏ ｖ ／ Ｃ Ｏ Ｇ ／ ）
豆 科植 物 一 根 瘤 菌 的共 生 固氮 体 系是 地 球物 化
循 环 中最 重 要 的生 物 氮 素来 源 ， 根 瘤 的形 成 是两 者
蛋 白与 根瘤 菌结 瘤 固氮 的关 系 ， 有 助 于深 入研 究 共
生 固氮 的分子 机制 。
信 号 分 子 交 换 的结 果 ， 这 个 过 程 称 之 为 分 子 对 话
完成 ， 获 得 功 能分 类 ； 非 经 典分 泌蛋 白结 构 域 预 测
由Ｓ ＭＡ Ｒ Ｔ ” （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｓ ｍ ａ ｒ ｔ ． ｅ ｍ ｂ ｌ － ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ｌ ｂ ｅ ｒ ｇ ． ｄ ｅ ／ ） 在 线 完成 。
ｅ ｔ ｌ ｉ ＣＦＮ
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分泌蛋 白是指在细胞 内合成 ， 分泌到胞外起作
用 的蛋 白质 ， 可 以分 为两 大类 ｂ ， 一 类是 经典 分 泌蛋
１ ． ２ 方法
ｃ ｂ ｓ ． ｄ ｔ ｕ ． ｄ ｋ ／ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ／ Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍｅ Ｐ ／ ） 预 测 非 经 典 分 泌 蛋
白， 分泌蛋 白的Ｎ 一 端通常含有信号肽序列 ， 有许 多
软件 可 以对 这 类 蛋 白质进 行 预 测 和分 析 ， 笔 者 曾对 菜豆 根瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２ 含 信 号 肽 分 泌 蛋 白进 行 了 研 究“ 。另一 类 为非 经 典 分 泌蛋 白 ， 这 类 分 泌 蛋 白缺 少 常 规 的信 号 肽 ， 不 依 赖 内质 网 一 高 尔 基体 的膜 分 泌系统 ， 目前 对 这 类 分 泌 蛋 白进 行 预 测 的 软 件 较
现， 在５ ９ ６ ３ 个蛋 白质 中， 非经典分泌蛋 白５ ９ ６ 个， 约 占总数 的 １ ０ ％， 主要涉及底物转运 ， 毒力侵染 ， 物质代谢等方面。在有功 能 描 述的 ２ １ ５ 个分 泌蛋 白中， 识别 了Ｉ 、 Ｉ Ｉ Ｉ 、 Ｉ ｖ型分 泌 系统 ， 这 些蛋 白质在侵 染和根瘤发 育方面发挥 了重要作用 ； 在３ ８ １ 个假定 蛋
白中， 通过结构域 分析 ， 发现 了Ｔ ａ ｄ 、 Ｃ ｕ ｐ ｉ ｎ 、 Ｏ ｍ Ｐ Ａ和 Ｃ ｓ ｂ Ｄ结构域 ， 含有 这些结构域 的非经典分 泌蛋 白可 能参 与 了根瘤菌 的宿
主专一性。在豆科植物一 根瘤菌 固氮体系 中， 非经典分 泌蛋 白发挥 了重要作用。 ［ 关键词 ］ 菜豆根瘤菌 ； 全基 因组 ； 非经典分泌蛋 白； 生物信息学 ［ 中图分类号 ］ ￥ １ ５ ４ ． ３ ８ １ ［ 文献标 志码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ １ ６ ７ ２ — ２ ３ ４ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ５ — ０ ４
白质 组 ５ ９ ６ ３ 个 蛋 白质 ， 氨 基 酸 序列 通 过 Ｎ Ｃ Ｂ Ｉ 数 据
库（ ｆ ｆ ｐ ： ／ ／ ｉ ｔ ｐ ． ｎ ｃ ｂ ｉ ． ｎ ｉ ｈ ． ｇ ｏ ｖ ／ ｇ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｓ ／ Ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ／ Ｒ ｈ ｉ ｚ ｏ ｂ ｉ —
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大 理 学 院 学报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＤＡＬ Ｉ ＵＮＩ ＶＥ ＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ
第１ ４ 卷 第６ 期 ２ ０ １ ５ 年６ 月
Ｖｏ １ ． １ ４ Ｎ ｏ ． ６ Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
［ ＤＯ Ｉ ］１ ０ ． ３ ９ ６ ９／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ２ ３ ４ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ６ ． ０ １ ２
（ ｍ ｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｄ ｉ ａ ｌ ｏ ｇ ｕ ｅ ） ， 根 瘤 菌 能 够 产 生 结 瘤 因 子
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 材料 本 实 验采 用 菜 豆 根 瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２的全 蛋
（ ｎ ｏ ｄ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ， Ｎ Ｆ ） ， 表 面多 糖 和 分泌 蛋 白等 多种 信 号 分 子 …。在 根 瘤 的形成 过 程 中 ， 分 泌 蛋 白在 对宿 主 植 物 根 毛 细胞 的识 别 ， 侵染 ， 结 瘤 及 固 氮过 程 中发 挥 了重要 作用 。
少， 只有 Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍｅ Ｐ ２ ． ０可 以分 析 非 经 典 分 泌蛋 白 。 本 文 主要通 过 生 物信 息 学 和计 算 机技 术 ， 研 究 菜 豆
白， 其次用 Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ４ ． １ （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｃ ｂ ｓ ． ｄ ｔ ｕ ． ｄ ｋ ／ ｓ ｅ ｒ — ｖ ｉ ｅ ｅ ｓ ／ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ／ ） 分 析 上 述 蛋 白质 是 否 有 信 号 肽 ， 将
菜豆根瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２ 全基 因组非经典分泌蛋 白的预测 与分析
张 武， 潘 伟， 马金 田 ， 郭 涛
６ ７ １ ０ ０ ３ ） （ 大理 学 院农 学与 生物科 学 学院 ， 云 南 大理
［ 摘要 ］ 为 了深入 了解 生物固氮 的分子机理 ， 利用 Ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｍｅ Ｐ ２ ． ０ 和Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ４ ． １ 对菜豆根瘤 菌 Ｃ Ｆ Ｎ ４ ２ 全 基 因组进行预测 ， 结果发
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含有信号 肽 的经典 分泌蛋 白剔 除掉 ； 非经典 分泌
蛋 白常规特征描述 由Ｅ ｘ Ｐ Ａ Ｓ ｙ（ ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ ｗ ｅ ｂ ． ｅ ｘ ｐ ａ ｓ ｙ ． ｏ ｒ ｇ ／ ｐ ｒ ｏ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ／ ） 在线分析 得 出 ； Ｃ Ｏ Ｇ直 系 蛋 白质 同
源簇数 据库 由 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｎ ｃ ｂ ｉ ． ｎ ｌ ｍ ． ｎ ｉ ｈ ． ｇ ｏ ｖ ／ Ｃ Ｏ Ｇ ／ ）
豆 科植 物 一 根 瘤 菌 的共 生 固氮 体 系是 地 球物 化
循 环 中最 重 要 的生 物 氮 素来 源 ， 根 瘤 的形 成 是两 者
蛋 白与 根瘤 菌结 瘤 固氮 的关 系 ， 有 助 于深 入研 究 共
生 固氮 的分子 机制 。
信 号 分 子 交 换 的结 果 ， 这 个 过 程 称 之 为 分 子 对 话
完成 ， 获 得 功 能分 类 ； 非 经 典分 泌蛋 白结 构 域 预 测
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