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1、黄山学院 生命与环境科学学院 学士学位论文本科毕业论文（设计）( 2013届 ) 题 目： 细胞色素b蛋白的二级结构的比较分析 学 院： 生命与环境科学学院 专 业： 09级生物技术 学生姓名： 学号： 20909051057 指导教师： 职称（学位）： 合作导师： 职称（学位）： 完成时间： 2013 年 5 月 10 日 成 绩： 综合成绩： 等级： 黄山学院教务处制第 10 页 共 15 页学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。声明
2、人（签名）：年 月 日目 录摘要英文摘要1引言12材料与方法12.1材料来源12.2实验仪器与试剂22.2.1实验仪器22.2.2实验试剂22.3实验方法22.4实验仪器与试剂22.4.1氨基酸序列分析22.4.2二级结构及跨膜蛋白预测23结果与分析23.1蛋白质序列基本信息23.2多序列同源性排列（blast程序）23.3二级结构预测23.4蛋白质序列基本信息23.4.1-螺旋23.4.2跨膜结构预测24讨论34.1结构预测34.2cyt b的跨膜结构与功能4参考文献10致谢10家鸡细胞色素b蛋白二级结构的比较分析 摘要：本实验利用15个中国家鸡品种的心脏和肝脏组织样品为原料，采用一种改进的
3、碱变性法提取mtDNA基因组（王文等，1993），纯化后进行目的DNA片段的PCR扩增，纯化好的PCR产物经测序反应后直接进行测序。使用软件DNASTAR将其翻译成氨基酸序列，在GenBank中blast并下载其它物种Cyt b氨基酸序列，合并通过肉眼和程序CLUSTAL W进行多重排序，推导的氨基酸序列。使用软件ANTHERPO（1.1.3）和在线服务器PROTPARAM计算序列的氨基酸组成、分子量、理论等电点、消光系数等理化参数。再使用PHD（Profile Network System Heidelberg）预测其二级结构使用软件ROBIMSON、ANTHERPO（1.1.3）、在线服务
4、器SOSUI预测和分析Cyt b蛋白质的跨膜结构。关键词：Cyt b；mtDNA基因组；Cyt b蛋白质；跨膜结构预测Chicken cytochrome b comparative analysis ofprotein secondary structure Abstract: In this experiment using the 15 national varieties of chicken heart and liver tissue samples as raw material, using an improved alkaline denaturation extracted
5、 mtDNA genome (Wang, 1993), purification purposes after PCR amplification of DNA fragments, after sequencing reaction, the purification of PCR products with good direct sequencing. DNASTAR software be translated into amino acid sequence, in GenBank, blast and downloading the Cyt b sequence of amino
6、acids in other species, merge sort by naked eye and program CLUSTAL w multiple derived amino acid sequence. using ANTHERPO software (1.1.3) and online server PROTPARAM computes a sequence of amino acid composition, molecular weight, theoretical PI, extinction coefficient, and other physical and chem
7、ical parameters. PHD (Profile Network System Heidelberg) predicted secondary structure using the software ROBIMSON, ANTHERPO (1.1.3), online server Cyt b SOSUI prediction and analysis of transmembrane protein structureKey Words: Cyt b;mtDNA genome; Cyt b protein; transmembrane structure prediction 1
8、 引言细胞色素b是线粒体呼吸链上电子转移的细胞色素之一，是线粒体DNA的13个蛋白质编码基因中被了解得最为清楚的一个，包含8个横跨膜的螺旋，通过膜内或膜间区域相连结(图11)。哺乳动物线粒体细胞色素b是构成线粒体氧化磷酸化系统复合体的蛋白质之一，也是其中唯一由线粒体基因组编码的蛋白质。细胞色素b分子量为42.7KD，长度约为1140bp，编码一条含有约397个氨基酸的多肽链，该基因的mRNA以一个含有4对核苷酸、5-prime的非编码区开头，紧接着是启动子AUG，末端是终止子UAA的U碱基，侧面与tRNAGlu和tRNAThr相接。这些tRNA在转录过程中被解除掉。图 细胞色素b的结构Fig.
9、 2. Structure of the cytochrome b protein.细胞色素b（cytb）是构成线粒体氧化磷酸化系统复合体的蛋白质之一，也是其中唯一由线粒体基因组编码的蛋白质，约68的组成氨基酸为非极性，是一个横贯膜两侧的极端疏水性的蛋白，紧紧地与线粒体内膜相结合，很难将其单独分离。cytb在不同的氧化还原过程中有着不同的特性和功能，主要功能有：1）在呼吸链中传递电子；2）与蛋白、蛋白组成的核心蛋白对复合体中心成员的正确装配和集聚起重要调控作用，目前对于细胞色素b在电子传递链中的复杂功能仍不尽清楚。Cytb蛋白分为三个功能区（functional domains）：膜外区、跨膜
10、区和膜外区。跨膜区核苷酸突变显著低于膜内和膜外区，跨膜区对功能起关键作用的氨基酸占很大比例，哺乳动物在Cytb跨膜区包括105个氨基酸残基，这些残基在多细胞动物中大约29是完全或接近保守的，在大部分多细胞动物中功能基本相同；而位于线粒体膜内表面的膜内区有很少残基只包含大约65个氨基酸残基，其中极性较强而保守性较弱的氨基酸残基占很大比例，这些极性氨基酸残基仍有一定程度的变异，有人推测这些氨基酸执行Q1氧化还原中心的质子输入功能。不过，大多数残基功能仍不清楚，该区的变异位点与其它两个区相比较，属于中等突变率；膜久区由大约209个氨基酸组成，整个区域呈明显疏水性，而且，该区的氨基酸替换多数以疏水性氨
11、基酸为主，如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸等；膜外区19的氨基酸残基在大多数细胞中接近保守，维持着该区的结构稳定。2 材料与方法2.1 材料来源本研究采集了15个中国家鸡品种的心脏和肝脏组织样品后，立即用冷藏箱（4）运回实验室在70低温冰箱中保存备用。2.2 实验仪器与试剂2.2.1 实验仪器PCR扩增仪：T Gradient，德国Biometra; 2700型PCR扩增仪（ABI）自动成像仪：BTS-20.M，英国UVItec离心机：台式高速离心机（上海）2.2.2实验试剂Taq DNA聚合酶包括10buffer、4种dNTP混合物(每种浓度为2.5mmol/L)、MgCl2、PCR Fragment Recovery Kit（大连宝生物工程有限公司）2.3 实验方法采用一种改进的碱变性法提取mtDNA基因组（王文等，1993），纯化后进行目的DNA片段的PCR扩增， 使用上海生工生物工程公司生产的UNIQ10柱式DNA胶回收试剂盒进行DNA的回收纯化。 纯化好的PCR产物经测序反应后直接进行测序（上海生工）。2.4 数据处理本研究测定了中国家鸡的Cyt b基因全序列，使用软件DNASTAR将其翻译成氨基酸序列，在GenBank中blast并下载其它物种Cyt b氨基酸序列，
