基于蛹虫草全基因组水平筛选外排虫草素的候选转运蛋白

摘要

为筛选介导外排虫草素的蛹虫草候选转运蛋白，本研究借助生信手段鉴定蛹虫草全基因组ABC转运蛋白，通过整合蛹虫草转录组数据、已验证研究结论和分子对接分析方法，挖掘显著正向关联虫草素积累水平的蛹虫草候选转运蛋白。结果表明：1）在蛹虫草全基因组水平共鉴定获得70个ABC转运蛋白，分布在ABCA(3个)、ABCB(12个)、ABCC(37个)、ABCD(2个)、ABCE(1个)、ABCF(5个)、ABCG(8个)、ABCI(1个)和YDR061W(1个)亚家族；2）整合3项蛹虫草转录组数据，筛选出96个与虫草素积累显著正相关的膜蛋白，将这些蛋白比对至酿酒酵母、构巢曲霉和米曲霉的全基因组蛋白，筛选相似性都大于30%的共有蛋白，并结合与智人（Homo sapiens）的ENT1/ENT2、白假丝酵母（Candida albicans）的CaCNT、布氏锥虫（Trypanosoma brucei）的TbAT1同源的蛋白，获得34个候选转运蛋白；3）通过构建蛋白三维结构模型并与虫草素进行分子对接，所有候选转运蛋白与虫草素的对接结合能都小于-5 kJ/mol，亚细胞定位预测显示，这些蛋白主要分布于质膜（27个）、液泡（3个）、内质网（2个）、过氧化物酶体（1个）和线粒体（1个）。综上，通过多策略生信分析，本研究在蛹虫草CM01全基因组蛋白中鉴定到70个ABC转运蛋白，筛选介导外排虫草素相关的34个候选转运蛋白，为转运蛋白主导的虫草素外排机理和代谢重编程研究奠定理论基础。

关键词

蛹虫草 / 虫草素 / 转运蛋白 / 生物信息学 / 分子对接