新冠病毒相关蛋白TMPRSS2结构与功能的生信分析及表达载体构建

作     者：徐本锦 李卓禧 范蕾 李璟 严荣荣 杜淼 宣焱 门杰 陈晓聪 汤文婷 侯艳香 宋彬妤 杨娅男 刘晓梁 余骏骁 刘玲 XU Ben-jin;LI Zhuo-xi;FAN Lei;LI Jing;YAN Rong-rong;DU Miao;XUAN Yan;MEN Jie;CHEN Xiao-cong;TANG Wen-ting;HOU Yan-xiang;SONG Bin-yu;YANG Ya-nan;LIU Xiao-liang;YU Jun-xiao;LIU Ling

作者机构：山西医科大学汾阳学院医学检验系山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院基础医学部山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院山西省汾阳医院检验科山西汾阳032200 山西医科大学汾阳学院科技中心山西汾阳032200 

出 版 物：《中国药理学通报》 (Chinese Pharmacological Bulletin)

年 卷 期：2022年第38卷第8期

页      面：1218-1226页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 100102[医学-免疫学] 071007[理学-遗传学] 100103[医学-病原生物学] 10[医学] 

基　　金：山西省基础研究计划(自由探索类)项目(No.20210302123397) 山西省高等学校科技创新项目(No.2020L0749) 国家级大学生创新创业训练计划项目(No.202117114001) 山西省高等学校大学生创新创业训练计划重点项目(No.S202117114008) 吕梁市科技计划项目(No.2020SHFZ29) 山西医科大学汾阳学院引进人才启动金项目(No.2020A01)。 

主　　题：新冠病毒 TMPRSS2 生信分析 载体构建 结构与功能 进化分析 

摘      要：目的人源TMPRSS2是一种跨膜丝氨酸蛋白酶,本文对该蛋白结构与功能进行系统生物信息学分析,优化密码子并构建原核表达载体,以探究其参与SARS-CoV-2侵染宿主细胞的分子机制。方法利用分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-TMPRSS2;采用Protparam、NetPhos3.1、Blast、Clustal X2和MEGA7.0等分析工具对TMPRSS2蛋白的同源性、功能位点、亚细胞定位、三维结构和进化特点等进行生信分析。结果原核表达质粒构建正确;TMPRSS2蛋白属于中等分子量蛋白,由492个氨基酸残基构成,理论等电点为8.12,分子消光系数为118145 L·mol^(-1)·cm^(-1),半衰期30 h;TMPRSS2有15个潜在的糖基化位点,49个可能的磷酸化位点,无信号序列,是一种跨膜的亲水性蛋白。此外,该蛋白有13个潜在的B细胞表位及7个T细胞表位。二级结构分析显示,Random coil在TMPRSS2蛋白中占比最高(0.4533),其次是Extended strand(0.2520)。序列对比和进化分析显示,与人源TMPRSS2序列一致性最高且亲缘关系最近的是Pan troglodytes,其次是Gorilla。结论人源TMPRSS2蛋白在进化上保守,功能重要。本研究结果有助于揭示TMPRSS2蛋白的结构和作用机理,为新冠肺炎的诊疗提供思路,加速了靶向TMPRSS2蛋白的新型药物研发进程。