锌指蛋白395的生物信息学分析叶俊华

ZNF395的生物信息学分析

2006级本硕四班 叶俊华 指导老师：吴炳礼，许丽艳，李恩民

ZNF395, 全称为Zinc Finger Protein395, 又被称为PBF ，PRF1，DBP2，PRF-1，Si-1-8-14或DKFZp434K1210。其氨基酸序列为

该基因包含了一个锌指motif 。如下图所示：

280-305 YK C LWPN C GKVLRSIVGIKR H VKAL H

一个锌指motif 的三维结构如下：

ZNF395在染色体中的

定位为：chr8p21.1

（图

MASVLSRRLGKRSLLGARVLGPSASEGPSAAPPSEPLLEGAAPQPFTTSDDTP CQEQPKEVLKAPSTSGLQQV AFQPGQKVYVWYGGQECTGLVEQHSWMEGQ VTVWLLEQKLQVCCRVEEVWLAELQGPCPQAPPLEPGAQALAYRPVSRNID VPKRKSDA VEMDEMMAAMVLTSLSCSPVVQSPPGTEANFSASRAACDPWKE SGDISDSGSSTTSGHWSGSSGVSTPSPPHPQASPKYLGDAFGSPQTDHGFETDP DPFLLDEPAPRKRKNSVKVMYKCLWPNCGKVLRSIVGIKRHVKALHLGDTV DSDQFKREEDFYYTEVQLKEESAAAAAAAAAGTPVPGTPTSEPAPTPSMTGL PLSALPPPLHKAQSSGPEHPGPESSLPSGALSKSAPGSFWHIQADHAYQALPSF QIPVSPHIYTSVSW AAAPSAACSLSPVRSRSLSFSEPQQPAPAMKSHLIVTSPPR AQSGARKARGEAKKCRKVYGIEHRDQWCTACRWKKACQRFLD

1），全长513AA，包含两个内含子和九个外显子（图2），ZNF395及其邻近基因：

图1

ZNF395基因结构示意图：

图2

在获得ZNF395的基本信息后，为了进一步了解其功能，又做了几项的生物信息学分析：

1.在http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/上预测信号肽，得到SignalP-NN（图

3）和Signalp-HMM(图4)结果分析。

图3

图4

分析结果表明，该蛋白序列含有一段可疑的信号肽序列。

2.在http://www.cbs.dtu.dk/services/NetOGlyc/进行O型糖基化修饰预测，得到如

下结果：

从结果中可以看到，ZNF395的216，217，224，225，229，343，348，350，351，356，358，360等等部位可能发生糖基化修饰。糖基化修饰位点相对较多。

3.在http://www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/上进行N型糖基化修饰预测，结果未发现N型糖基化修饰位点（图5）

图5

4.在/calc_mw_pi.html计算理论的分子量，等电点和磷酸化状态。从图6可知，磷酸化状态下，锌指蛋白偏酸性，磷酸化位点越多，越偏酸性。由于与锌指蛋白结合的DNA偏酸性，所以，ZNF395磷酸化时，失活，与DNA分离，去磷酸化后偏碱性，又能与DNA重新结合。

# Phosphates Molecular Weight Isoelectric Point

054951.5885 7.17

1 55029.5525 6.82

2 55107.5165 6.61

3 55185.4805 6.45

4 55263.444

5 6.31

5 55341.4085 6.20

6 55419.3725 6.09

7 55497.3365 5.99

8 55575.3005 5.90

图6

4.在http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/网站上预测ZNF395的磷酸化修

饰。结果如图6所示，在图中我们可以知道，在ZNF395中，只有较多的磷酸化位点，其中丝氨酸为32个，苏氨酸为8个，酪氨酸未5个。

图6

在http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_nn.html上进行蛋白的二级结果预测。α螺旋，β转角和无规则蜷曲所占的比例如图7所示。

图7

6. 在/predictNLS/中预测ZNF395的核定位信号，结果未发现核定位信号，从而进一步预测其亚细胞器的定位

(/cgi/var/nair/loctree/query), 它存在于胞浆/核内，在序列165-174为不完整的出核信号序列MDEMMAAMVL

7. 蛋白质功能域预测分析在ExPASy Proteomics Server：/和NCBI中均为找到ZNF395的功能域，原因可能未暂时未研究出来。

8. 进化分析

分别选取：人，黑猩猩，猕猴，小家鼠，褐家鼠，牛，马，狗，黑色短尾负

鼠，热带爪蟾，非洲爪蟾，红原鸡，鸭嘴兽，斑马鱼，海胆，黑青斑河豚，黑腹果蝇，致倦库蚊和赤拟谷盗线虫等物种，用clustal X 比对软件做序列比对分析。然后用MEGA4软件做出ZNF395的基因进化树如图8。从进化树中可以知道，ZNF395在高等哺乳动物中高度保守，聚类关系与物种的进化关系吻合；从▲出现脊椎动物与无脊椎动物的分化，但该基因在海胆中高度保守，出现在脊椎动物的聚类中

图8

十 ZNF395与疾病的关系

ZNF395能够识别乳突淋瘤病毒的E2结合位点，从而介导了乳突淋瘤的转录

抑制，现在已有一些国内企业开始生产ZNF395抗体（或称为Papilloma Virus

灰色短尾负鼠

鸭嘴兽

人黑猩猩猕猴小家鼠褐家鼠牛马狗

热带爪蟾非洲爪蟾红原鸡斑马鱼海胆

黑青斑河豚

黑腹果蝇

致倦库蚊

赤拟谷盗线虫

Homo Pan Macaca Mus Rattus Bos Equus Canis

Monodelphi X -tropical X enopus Gallus

Ornithorhy

Danio

Tetraodon

Strongyloc Drosophila Culex Tribolium ▲