寄生性吸虫谷胱甘肽过氧化物酶生物信息学分析*

章 莹,蔡国斌,何 立,蒋明森

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)是生物体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶,以谷胱甘肽作为还原剂催化还原H2O2、有机氢过氧化物和脂氢过氧化物等活性氧分子(ROS)〔1〕,从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害,对维持细胞膜结构的完整性具有重要的意义。迄今发现GPx是一个至少包含6种不同同工酶(isoenzyme)的大型酶家族,包括经典/胞浆型谷胱甘肽过氧化物酶(GPx1/c-GPx)、胃肠型谷胱甘肽过氧化物酶(GPx2/GPx-GI)、血浆型谷胱甘肽过氧化物酶(GPx3/p-GPx)、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(GPx4/PHGPx)、附睾特异性谷胱甘肽过氧化物酶(GPx5/e-GPx)和气味代谢谷胱甘肽过氧化物酶(GPx6/o-GPx)。其中PHGPx被认为是一种独特的抗氧化酶,能直接保护生物膜免受过氧化损伤〔2〕。Cookson等(1992)和 Zelck 等(2004)认为GPx在感染性寄生虫中是组成酶防御系统的主要前线,以确保它们暴露在宿主代谢产生的有害ROS环境中得以生存〔3-4〕。

本文旨在通过网络资源,搜寻到包括几种重要医学吸虫在内的不同生物GPx的cDNA、基因组DNA序列,然后通过生物信息学和比较基因组学方法,分析吸虫GPx基因及其所编码蛋白的分子特性、探讨吸虫GPx与其他生物体GPx的相关性,以及吸虫GPx在生物系统发育中的进化地位等。

1 材料与方法

1.1 医学吸虫GPx的cDNA(包括EST)和基因组DNA序列检索 以华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)PHGPx1 cDNA序列(EF056481)作为查询词(query)用于BLASTx,获得从GenBank数据库中已注册的吸虫GPx序列。然后,为了获得更多常见寄生性吸虫GPx的核酸序列,一些常用的寄生虫学专业的基因组或EST数据库用来作进一……