论文部分内容阅读
目的：
建立寻找人类和小鼠FGF家族活性位点的生物信息学方法，进一步阐明人类及小鼠的FGF家族蛋白结构和功能的关系，寻找新的可能的活性位点，阐明人类和小鼠FGF各亚家族的功能特异性，为针对于FGF的药物的设计与合成提供理论基础和指导。
方法：
首先选取进化关系较近的人类和小鼠的各自全部22种(共44种)FGF的氨基酸序列，使用ClustalW软件进行比对，使用BioEdit软件分析比对结果，确定人类和小鼠44种FGF蛋白中参与其生物学活性的重要保守氨基酸位点，分析这些氨基酸位点与FGF功能的关系。对人类和小鼠的FGF家族进行进化踪迹分析，绘制出整个FGF家族中心区域(约120个氨基酸)的亚家族位点分布轨迹图，建立通过进化踪迹分析找出FGF家族功能性氨基酸位点的方法，找出其具有功能的氨基酸位点和新的可能的活性位点。
建立人类和小鼠FGF家族进化树，通过分析将人和小鼠的FGF家族分成数个亚家族，使用 Sequence Harmony算法(http：//www. ibi. vu. nl/programs/seqharmwww/)计算确定每个亚家族的特异性位点，分析这些特异性位点的作用，阐明特殊亚家族功能特异性的原因，阐明FGF亚家族间的结构与功能的关系。
结果：
FGF家族保守序列分析识别到7个实验证实的功能性氨基酸残基和一个新的氨基酸残基(对应bFGF的Ser-100)。FGF家族进化踪迹分析，找到一个新的可能的FGFR结合位点(对应bFGF Leu-55)和一个可能的新的未知作用口袋样结构区域。亚家族特异性分析识别到FGF七个亚家族的特异性功能残基，FGF12中Arg-52、Val-95和Lys-139是识别到的FGF11-14亚家族重要的特异性氨基酸位点，FGF19/21/23家族的肝素结合区是该家族主要的特异性区域。
结论：
通过对人类和小鼠FGF家族蛋白质序列比对分析，建立了寻找FGF家族功能性位点和分析亚家族特异性的可靠方法，确定了FGF家族肝素结合区，受体D2结合区、D3结合区和linker区的位置及起关键的作用的32个氨基酸位点，发现了可能的新的活性区域。通过人类和小鼠FGF亚家族特异性分析，找出了并分析了各亚家族的特异性位点。FGF11/12/13/14亚家族是由于和FGFR作用区的关键作用位点突变造其不与FGFR作用，FGF19/21/23亚家族由于一段包含主要肝素结合区的序列突变，造成了其与其它六个亚家族折叠构象的差异，这段序列可能通过影响其与肝素的结合方式，从而使其丧失和络氨酸激酶FGFR受体结合的活性。