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人肿瘤坏死因子hTNF-α的生物信息学研究

作　者: 冯雷
导　师: 郭永恩
学　校: 天津科技大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 生物信息学人肿瘤坏死因子TNF-α 氨基酸序列 BLAST 保守位点生物活性三维结构
分类号: R341
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
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内容摘要

TNF-a是一类重要的细胞因子,由活化的巨噬细胞和T细胞产生,具有多种生理活性,主要参与炎症反应并能选择性地引起肿瘤组织坏死,有着广泛的临床应用前景。但临床的毒副作用限制了它的进一步应用。现有的研究结果表明,蛋白质的结构与功能有着密切的关系。生物信息学为我们提供了一条可以直接由基因或蛋白质序列进行蛋白质功能预测和结构预测的捷径。本文尝试利用生物信息学的方法和软件对肿瘤坏死因子的蛋白质序列进行研究比对,目的是找到序列和活性之间的联系,以期进一步指导人们合理有效地设计出高效低毒的hTNF-a衍生物,为hTNF-a应用于临床提供一条新路。通过对人肿瘤坏死因子h-TNFA氨基酸序列和与之有不同程度一致性的各物种的TNFA、TNFB、TNFC、CD40L、TNF10、TNF11、TNF13、TNF14等的氨基酸序列进行两两比对结果显示和文献报道的完全一致。此外还有一些新的发现：人肿瘤坏死因子氨基酸序列有一些高度保守的位点,其中102位和104位在文献里鲜有提及；保守性位点多集中于片层中的折叠股内,尤其集中在A4、A5和A3,其次是B2、B2和B3。突变位点多集中与连接折叠股的长环处,特别是在L3和L4内。转角处常非常保守,提示转角处残基有重要作用；人肿瘤坏死因子氨基酸序列N端前10个残基常发生突变,但8位在所有的TNFL6氨基酸序列中非常保守,没有发生任何突变。9位、10位常发生保守性突变。可以断定,人肿瘤坏死因子氨基酸序列中的保守位点和人肿瘤坏死因子的三维结构以及生物活性有着重要的联系。所有这些均证明利用生物信息学的方法研究蛋白质的氨基酸序列和结构、活性之间的联系是非常方便而又行之有效的方法。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-21
  1.1 生物信息学  8-14
    1.1.1 什么是生物信息学  8
    1.1.2 生物信息学的产生和发展  8
    1.1.3 生物信息学的研究内容  8-9
    1.1.4 生物信息学数据库  9-11
    1.1.5 生物信息数据库的检索  11-12
    1.1.6 序列比对及相似性搜索工具BLAST  12-14
  1.2 肿瘤坏死因子TNF-α  14-19
    1.2.1 TNF-α的来源  14
    1.2.2 TNF-α的生物学特性  14-16
    1.2.3 TNF-α的受体  16
    1.2.4 TNF-α的生物学活性  16-17
    1.2.5 TNF-α的结构与活性关系的研究  17-19
  1.3 本论文的研究目的和意义  19-21
2 材料与方法  21-35
  2.1 信息来源  21-32
    2.1.1 NCBI的使用  21
    2.1.2 PDB数据库的使用  21
    2.1.3 人肿瘤坏死因子hTNF-α蛋白质序列的获得  21-26
    2.1.4 与hTNF-α的蛋白质序列相似性较高的其他肿瘤坏死因子超家族成员蛋白质序列的获得  26-30
    2.1.5 人肿瘤坏死因子hTNF-α三维结构数据的获得  30-32
  2.2 信息处理  32-35
    2.2.1 利用BLAST检索结果进行序列两两比对并统计结果  32-34
    2.2.2 通过大分子显示软件Cn-3D进行特点残基或区域的定位  34-35
3 结果与讨论  35-63
  3.1 其他物种TNFA氨基酸序列与人肿瘤坏死因子的氨基酸序列比对结果统计及分析  35-52
    3.1.1 33种TNFA的氨基酸序列比对统计结果  35-38
    3.1.2 33种TNFA的氨基酸序列两两比对统计结果的分析  38-48
    3.1.3 TNFA的氨基酸序列两两比对统计结果与hTNF-α的结构信息的比较  48-51
    3.1.4 小结  51-52
  3.2 TNFB氨基酸序列与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对统计的结果及分析  52-56
    3.2.1 与人肿瘤坏死因子比对的TNFB氨基酸序列  52-53
    3.2.2 TNFB氨基酸序列与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对统计结果  53
    3.2.3 TNFB氨基酸序列与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对统计结果及分析  53-55
    3.2.4 小结  55-56
  3.3 其他氨基酸序列与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对统计结果及分析  56-61
    3.3.1 与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对的其他氨基酸序列  56-58
    3.3.2 其他氨基酸序列与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对统计结果  58
    3.3.3 其他氨基酸序列与人肿瘤坏死因子氨基酸序列比对统计结果的分析  58-61
    3.3.4 小结  61
  3.4 讨论  61-63
    3.4.1 人肿瘤坏死因子氨基酸序列中的保守位点与其三维结构的联系  61-62
    3.4.2 人肿瘤坏死因子氨基酸序列中某些位点具有偏好性  62-63
4 结论  63-64
5 展望  64-65
6 参考文献  65-71
7 论文发表情况  71-72
8 致谢  72

人肿瘤坏死因子hTNF-α的生物信息学研究

内容摘要

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