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猪 碳 酸 酐 酶 3 生 物 信 息 学 相 关 分 析何 晓 红中 国 农 科 院 北 京 畜 牧 兽 医 研 究 所2007.12.15

肌 内 脂 肪(intramuscular fatIMF)微少是 沉 积 在 肌 肉 内 的 脂 肪 , 是猪 肉 滋 润 多 汁 的 物 理 因 子 ,也 是 产 生 风 味 化 合 物 的 前 体物 质 , 是 肉 质 测 定 中 的 重 点项 目 之 一中适丰

“ 华 中 两 头 乌 ”研 究 对 象Tongcheng pigsLandrace• 具 有 遗 传 性 能 稳 定 、 繁 殖 力 高 、 肉 质 细 嫩 鲜 美 、杂 交 配 合 力 好 、 适 应 性 强 等 突 出 的 优 良 特 性 。

• 碳 酸 酐 酶 3(carbonic anhydrase Ⅲ,CA3) 主要 存 在 于 人 与 动 物 骨 骼 肌 I 型 肌 纤 维 的 胞 浆中 , 约 占 胞 质 可 溶 性 蛋 白 的 20%,lI 型 肌纤 维 中 含 量 甚 微 。• 它 也 存 在 于 包 括 唾 液 腺 、 输 尿 管 平 滑 肌 细胞 、 红 细 胞 、 前 列 腺 、 肺 、 肾 、 结 肠 和 睾丸 等 组 织 中 , 但 表 达 量 很 低

alpha-carbonic anhydrase family.At least 14 members have been identified in theCA family:CA1, CA2,CA3, CA7, and CA13 (cytoplasmic)CA5A and CA5B (mitochondrial)CA6 (secretory granules)CA4, CA9, CA12,and CA14 (membrane-bound),three related proteins:CA8, CA10, and CA11.

SNP 分 析Twelve polymorphic sites were found in the CA3 genomic DNA sequenceWe analyzed the polymorphic site in position 8607(in the sixth intron )Statistical analysis showed the polymorphism of the CA3 gene wasprominently associated with intramuscular fat content with asignificance level of P = 0.002.

目 的 :• 用 所 学 的 生 物 信 息 学 知 识 对 该 蛋 白 的序 列 、 结 构 、 功 能 进 行 分 析

材 料• 野 猪 碳 酸 酐 酶 3 蛋 白 和 核 甘 酸 序 列 ( 来 自Expasy 和 NCBI)• 碳 酸 酐 酶 家 族 蛋 白 序 列 ( 来 自 Expasy)

• >CAH3_PIG|Q5S1S4.3| Carbonic anhydrase 3(Carbonic anhydrase III) (Carbonate dehydratase III)(CA-III)MAKEWGYADHNGPDHWHELYPIAKGDNQSPIELHTKDIKHDPSLLPWTASYDPGSAKTILNNGKTCRVVFDDTYDRSMLRGGPLTAAYRLRQFHLHWGSSDDHGSEHTVDGVKYAAELHLVHWNSKYNSFATALKHPDGVAVVGIFLKIGREKGEFQLVLDALDKIKTKGKEAPFTNFNPSCLFPACRDYWTYHGSFTTPPCEECIVWLLLKEPITVSSDQMAKLRSLYSSAENEPPVPLVRNWRPPQPIKGRIVKASFK260AA

CA3 genomic DNA consists of sevenexons and six introns10.5 kb 4q11 - q14.

1、blastp

2、SMART• 我 们 发 现 blast 到 6 个 CHA3 蛋 白序 号 序 列 名 称 结 构 域 序 列 长 度 E 值 和 结 构 域 起 始 位 置1 sp|Q5S1S4|CAH3_PIG 2602 sp|Q3SZX4|CAH3_BOVIN 260 4.3E-177(5-259)3 sp|P16015|CAH3_MOUSE 260 6.9E-181(5-259)4 sp|P07450|CAH3_HORSE 2605 sp|P14141|CAH3_RAT 260 5.5E-180(5-259)6 sp|P07451|CAH3_HUMAN 260 1.4E-178(5-259)

CAH3_PIG CAH_BOVINECAH3_PIG domain

3、weblog

• 后 来 把 猪 和 马 两 条 一 起 提 交 还 是 没 有domain• 最 后 又 单 独 把 猪 和 马 的 序 列 提 交 , 找 到 255个 残 基 的 PFAM 结 构 域 (5-259)

序 号 序 列 名 称 结 构 域 序 列 长 度 E 值 和 结 构 域 起 始 位 置1 sp|Q5S1S4|CAH3_PIG 260 1.4E-180(5-259)2 sp|Q3SZX4|CAH3_BOVIN 260 4.3E-177(5-259)3 sp|P16015|CAH3_MOUSE 260 6.9E-181(5-259)4 sp|P07450|CAH3_HORSE 260 3.4E-187 (5-259)5 sp|P14141|CAH3_RAT 260 5.5E-180(5-259)6 sp|P07451|CAH3_HUMAN 260 1.4E-178(5-259)

4、MEGA 的 最 大 似 然 法 构 建 系 统 发 育 树

5、 二 级 结 构 预 测 garnier 分 析序 列 存 在 helix sheet turns coil 比 例 为 :H: 31.1,E: 18.9,T: 29.5,C: 27.0

6、 跨 膜 预 测 Tmap

7、3D structure• 目 前 还 没 有 猪 CA3 蛋 白 的 X 衍 射 结 构PDBsum

1Z97/1Z93Phe-Leu(198)PHELEU

2HFX/2HFY64:Lys-HisHislys像 质 子 穿 梭 残 基 样 起 作 用 , 在 锌 结 合 的 水 与 溶 液 之 间 转 移 了 质 子 ,此 反 应 也 是 高 活 性 碳 酸 酐 酶 ( 如 CA 11) 的 限 速 步 骤 。

CAH3HUMAN :CAH 1,2,3(1,2,3,7,13)CAH2CAH1

CAH1CAH2CAH3CAH4CAH5CAH6CAH12

• 生 物 信 息 学 是 帮 助 我 们 进 行 科 学 试 验 和 研究 的 有 力 工 具 , 但 在 分 析 时 要 细 心 、 多 思考 , 多 问 为 什 么 , 不 能 一 味 倚 赖 分 析 结 果Thank you !