鼠李糖乳杆菌LGG 细胞壁蛋白的预测和功能分析

朱德全 高峰 姚嘉 张跃华 韩诚武 卢伟 栾积毅 刘向东

摘要 [目的]采用生物信息学方法预测鼠李糖乳杆菌LGG细胞壁蛋白和功能分析。[方法]以鼠李糖乳杆菌LGG基因组编码蛋白序列为研究对象，采用Phobius和SignalP 4.0软件分析该菌株的细胞壁蛋白，同时采用COG功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能分析。[结果]鼠李糖乳杆菌LGG基因组中含有41个细胞壁蛋白，这些蛋白的功能分析结果显示，41个细胞壁蛋白中，25个蛋白没有功能注释，16个有功能注释，主要与细胞壁和细胞膜的生物合成，碳水化合物的代谢与转运，蛋白质的翻译后修饰等功能有关。[结论]该研究从结构和功能上分析鼠李糖乳杆菌细胞壁蛋白，为分析益生菌适应环境的分子特征打下基础。

关键词 鼠李糖乳杆菌LGG；基因组；细胞壁蛋白；功能

中图分类号 S188+.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）13-0141-02

Prediction and Functional Analysis of the Cell Wall Proteins in Lactobacillus rhamnosus LGG

ZHU De-quan1， GAO Feng2， YAO Jia3， LIU Xiang-dong3* et al

（1.College of Science， Jiamusi University， Jiamusi， Heilongjiang 154007；2.College of Life Science， Jiamusi University， Jiamusi， Heilongjiang 154007；3.College of Mechanical Engineering， Jiamusi University， Jiamusi， Heilongjiang 154007）

Abstract [Objective]Cell wall proteins of Lactobacillus rhamnosus LGG were predicted and analyzed by bioinformatics. [Method]Cell wall proteins sequences of L. rhamnosus LGG were analyzed by SignalP 4.0 and Phobius software in this paper. At the same time， the functional annotation and clustering analysis of these predicted proteins were performed by COG functional database. [Result] There were 41 cell wall proteins which possessed cell wall motif. Function analysis of these proteins revealed that there were 25 proteins which have no function annotation and 16 proteins which have concrete function annotation. Function of these proteins was mainly involved in cell wall/membrane biogenesis， posttranslational modification， and metabolism and transport of carbohydrate， etc. [Conclusion] Structure and function of cell wall proteins of L. rhamnosus LGG were analyzed， which will provide the basic data for analyzing molecular characteristics of this strain to adopt environment.

Key words Lactobacillus rhamnosus LGG；Genome； Cell wall proteins；Function

LGG屬于乳杆菌属鼠李糖乳杆菌种，肠道黏附率高，具有调节肠道菌群、预防和治疗腹泻[1]、排除毒素、预防龋齿、提高机体免疫力等益生功能[1-3]。

鼠李糖乳杆菌LGG周围有一层厚厚的细胞壁，而细胞壁蛋白是通过特殊的锚定基序锚定在细胞壁上，如含有LPxTG结构的序列、LysM、PG等结合区域。细胞壁蛋白在适应外界环境并与外界环境发生作用时扮演重要的作用[4]。2009年该菌株完成了全基因组测序，该菌株基因组全长为3.01 Mb，2 703个编码蛋白。该菌株全基因组测序的完成[5]使得利用基因组数据进行功能基因组学分析得以实现，如细胞壁蛋白的基因组预测和分析。……