利用SPDBV软件分析OPHC2蛋白

利用SPDBV软件分利用SPDBV软件分 析 OPHC2蛋白析 OPHC2蛋白 组员：李燕 张小芸 吕红 孟红岩 2008-6-212008-6-21 主要内容： „ SPDBV软件简介SPDBV软件简介 „ OPHC2蛋白介绍 蛋白 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 „蛋白分析 „结果与讨论结果与讨论 „参考文献 致谢„致谢 一、SPDBV软件的特点 „ Spdbv 即Swiss-PdbViewer，界面非常适用,能同时分析几个 蛋白PDB文件。蛋白PDB文件。 „ 分析几个蛋白结构类似性，比较活性位点或其它有关位点。 „ 通过菜单操作与直观的图形，获得氢键、角度、原子距离、 氨基酸突变等数据。氨基酸突变等数据。 „ 与Swiss-Model服务器紧密关联，可直接构建理论蛋白结构。 界面界面 1 菜单栏1．菜单栏 File—open PDB file 打开一个新的PDB格式文件。File open PDB file 打开一个新的PDB格式文件。 File---save---save selected residues 把文件保存在指定的文件夹。 Select---group kind 寻找特定的氨基酸并在控制面板中标识出来。 Fit---magic fit 两个蛋白的三维结构进行重叠。 Color---by chain 将不同的链用不同的颜色加以区分。Color---by chain 将不同的链用不同的颜色加以区分。 Windows---alignment 进行序列比对。 2 工具栏2.工具栏 将图形在窗口中的适当位置呈现适中的大小。 可以将图形自由的移动了 将图形自由的扩大或者缩小 将图形进行旋转 测量两个原子间的距离。 测量三个原子间夹角的度数。 测量二面角。测量二面角。 显示该点的氨基酸名称。 得到距离中心原子几埃之内其它残基或原子。得到距离中心原子几埃之内其它残基或原子。 将所选原子处于窗口的中心位置。 将一个分子叠加到另一个分子上。 突变工具，可将该点处的氨基酸突变为其他 氨基酸。 扭转工具，可以通过左右点击和移动鼠标旋 转侧链原子。 3 控制面板3.控制面板 侧链帮助 侧链名 称 帮助 可视 称 移动 A链 标注 颜色A链 注 颜色 氨基酸名 称及位置称及位置 4 图层窗口4.图层窗口 帮助 可视 氧原子 氢键 名称 移动 氢原子 侧链名称 移动 氢原子 侧链 4 比对窗口4.比对窗口 帮助 比对 比对的文本 二、 OPHC2蛋白介绍 „ OPHC2是一种有机磷降解酶,能够高效降解有机磷农药。 „ 有机磷降解酶基因ophc2编码的蛋白，该基因是从 Pseudomonas pseudoalcaligenes中克隆出的。Pseudomonas pseudoalcaligenes中克隆出的。 „ 基因全长975 bp,（G+C）含量为63%，共324个氨基酸残基因全长975 bp,（G C）含量为63%，共324个氨基酸残 基，前24个氨基酸残基为信号肽序列。 „ OPHC2以甲基对硫磷为最适底物。 1. 研究现状 „ Ophc2基因在GenBank中的登录号为：AJ605330。 „ 该蛋白的序列在NCBI网站上的登录号是：CAE53631。 „ 目前还没有测定OPHC2蛋白质三维结构。 2. 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目的 对OPHC2的同源蛋白质1P9E进行分析，包括对其原对 的同源蛋白质 进行分析 括对其原 蛋白质的三维结构及其突变体的分析，从而帮助分析 OPHC2蛋白质的三维结构及功能。 3. 分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 „ 获得OPHC2蛋白质的氨基酸序列。 用W bl b分析OPHC2蛋白质的各类氨基酸含量。„ 用Weblab分析OPHC2蛋白质的各类氨基酸含量。 „ 寻找与OPHC2蛋白质同源的三维结构已知的蛋白质。 „ OPHC2蛋白与同源蛋白比较分析。 „ 预测OPHC2蛋白质的三维结构。 „ 分析该同源蛋白质来选定要进行突变氨基酸残基位点。„ 分析该同源蛋白质来选定要进行突变氨基酸残基位点。 „ 通过文献中的突变体的信息来对OPHC2进行突变。 三、蛋白质分析三、蛋白质分析 1 获得OPHC2的氨基酸序列1. 获得OPHC2的氨基酸序列 >OPHC2 MRLFSLSTALSSAMIALVSLPLQAAAPAQQKTQVPGY YRMALGDFEVTALYDGYVDLPASLLKGIDDKDLQSLL ARMFVASEKGVQTAVNAYLINTGDNLVLIDTGAAQCF GPTLGVVQTNLKASGYQPEQVDTVLLTHLHPDHACGL VNADGSPAYPNATVEVPQAEAEFWLDEATMAKAPEGM QGMFKMAQQAVAPYAKMNKLKPYKTEGELLPGVSLVA SPGHTPGHTSYLFKSGGQSLLVWGDILLNHAVQFAKP EVVFEFDVDSDQARQSRQRILAEAATDKLWVAGAHLP FPGLGHVRKEAQGYAWVPVEFSPIRSDR 2 P t t 各种氨基酸含量2.Pepstats:各种氨基酸含量 3 寻找同源蛋白质3. 寻找同源蛋白质： 打开NCBI网页打开NCBI网页 找到一个相似性最高的蛋白 1P9E的PDB格式文件 打开PDB主页 输入1P9E 点击搜索 下载文件 1P9E蛋白的立体结构1P9E蛋白的立体结构 4 1P9E与OPHC2蛋白氨基酸序列比4. 1P9E与OPHC2蛋白氨基酸序列比 对结果对结果 „长度:343个aa „一致性:44 6%„一致性:44.6% „相似性:59.5% 5. 预测OPHC2蛋白质的三维结构 用SPDBV软件来 构建OPHC2蛋白构建OPHC2蛋白 的模型的模型 将OPHC2蛋白质的氨基酸序列添入Swiss-将OPHC2蛋白质的氨基酸序列添入Swiss PdbViewer 将1P9E蛋白（黄色）与预测的OPHC2蛋白将1P9E蛋白（黄色）与预测的OPHC2蛋白 用两种不同的颜色表示（紫色）。 6. 分析1P9E蛋白 1）寻找特定的氨基酸： 找到Phe119, Trp179 和 Phe196三个氨基酸残基。„ 找到Phe119, Trp179 和 Phe196三个氨基酸残基。 „ 发现这三个氨基酸位于该酶的催化中心口袋的入口处。„ 发现这三个氨基酸位于该酶的催化中心口袋的入口处。 „ 通过序列比对发现OPHC2与1P9E的三个芳香族氨基酸相 对应的分别为F111、W172、F189。 OPHC2蛋白质(下图)OPHC2蛋白质(下图) 1P9E蛋白质(上图)1P9E蛋白质(上图) 2) 以F196的苯环上最靠近金属离子的一个原2) 以F196的苯环上最靠近金属离子的一个原 子为中心，得到距离中心原子15埃之内其它 残基或原子残基或原子 3）1P9E的三个氨基酸突变的结果 4）六个突变体原子间的键长分析4）六个突变体原子间的键长分析 野生型: W179F W179A F196W F196A F119A F119W 7. 金属离子附近的八面体结构。 1）金属离子八面体结构中的七个氨基酸残基。 „ His147 „ His149 „ Asp151 „ His152 „ His234 „ Asp255 „ His302 2）OPHC2蛋白上与之对应的七个氨基酸。2）OPHC2蛋白上与之对应的七个氨基酸。 3） 从PDB网页上分别下载1P9E的四个同源蛋白 „ 它们分别是：1E5D，1A7T，1SML，1QH5。 „ 找到它们与1P9E的His147 ，His149，Asp151， His152， His234，Asp255，His302相对应的氨基酸残基，对这五个His234，Asp255，His302相对应的氨基酸残基，对这五个 蛋白均选中这七个氨基酸残基，再进行Fit。蛋白均选中这七个氨基酸残基，再进行Fit。 四、结果 „ 获得与OPHC2蛋白质同源的蛋白质1P9E及其立体结构。 成功的构建了OPHC2蛋白质的立体结构模型。„ 成功的构建了OPHC2蛋白质的立体结构模型。 „ OPHC2和1P9E的空间结构能够很好的重叠在一起。„ OPHC2和1P9E的空间结构能够很好的重叠在一起。 „ 由实验数据表2可知，突变体F196W的Kcat/Km值高于比野 生型。而W179F，W179A，F196A，F119W，F119A五个突变 体的Kcat/Km值均下降了。体的Kcat/Km值均下降了。 „ F196W突变体的色氨酸残基的侧链与两金属离子的间的距 离缩短了，而其它五个突变体的残基与两金属离子的间的离缩短了，而其它五个突变体的残基与两金属离子的间的 距离拉长。 „ 1P9E金属离子附近的七个氨基酸残基，与OPHC2相应的 七个氨基酸重叠的非常好。七个氨基酸重叠的非常好。 „ 1P9E的四个同源蛋白质，1E5D，1A7T，1SML，1QH5 与1P9E的相应的七个氨基酸也重叠的非常好。判定这七 个氨基酸是这一类蛋白质分子中非常保守的氨基酸。个氨基酸是这一类蛋白质分子中非常保守的氨基酸。 五、讨论 „ F119, W179 和 F196三个氨基酸对1P9E蛋白酶的底物与酶 的亲和性有很重要的影响。的亲和性有很重要的影响。 „ 突变的氨基酸侧链与金属离子更接近时有可能提高该酶与 底物结合的亲和性。 „ 实验 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ：将OPHC2蛋白质与1P9E蛋白相对应三个芳香„ 实验设计：将OPHC2蛋白质与1P9E蛋白相对应三个芳香 族的点进行定点突变。 存在的问题:存在的问题: 1P9E的六个突变体，其每个氨基酸突变后所得的氨基酸侧„ 1P9E的六个突变体，其每个氨基酸突变后所得的氨基酸侧 链可以有多种构象。在上面三组突变体图只选择了它的一 种构象，与实际的结果有所偏差。种构象，与实际的结果有所偏差。 解决方法：解决方法： „ 可以设计底物类似物来与酶蛋白结合，再通过分析来确定„ 可以设计底物类似物来与酶蛋白结合，再通过分析来确定 突变体氨基酸的构象。 参考文献参考文献 „ Crystal Structure of Methyl Parathion Hydrolase from Pseudomonas sp WBC 3 J Mol Biol (2005) 353 655 663Pseudomonas sp. WBC-3. J. Mol. Biol. (2005) 353, 655–663. „ E i f h h h d l OPHC2 i Pi hi„ Expression of organophosphorus hydrolase OPHC2 in Pichia pastoris: purification and characterization. Protein Expr Purif 2006 Sep;49(1):9 14Protein Expr Purif. 2006 Sep;49(1):9-14.