系统发育分析metalloprotease从转录组的毒液腺Hemiscorpius lepturus

研究文章

**今天Kazemi-Lomedasht *, Delavar Shahbazzadeh和马赫迪Behdani**

毒液& Biotherapeutics分子实验室、生物技术研究中心、巴斯德研究所的伊朗,德黑兰,伊朗

*通信地址:助理教授今天Kazemi-Lomedasht博士医学生物技术,德黑兰,伊朗,电话:+ 98-021-66112529;电子邮件:fa_kazemi@pasteur.ac.ir

日期:提交:2018年12月05;批准:2019年2月04;发表:2019年2月05

本文引用:Kazemi-Lomedasht F, Shahbazzadeh D, Behdani m的系统发育分析metalloprotease从转录组的毒液腺Hemiscorpius lepturus。生物科技拱》生物医学。2019;3:006 - 010。DOI:10.29328 / journal.abb.1001014

关键词:Hemiscorpius lepturus;毒液组件;发展史;金属蛋白酶;伊朗的蝎子

文摘

Hemiscorpius lepturus是一个危险的蝎子,称为健康问题在库问题,伊朗。的毒液H.lepturus是细胞毒性,其效果类似于蜘蛛Loxosceles reclusa。金属蛋白酶是重要的一类酶有血性的毒液活动。早期的发现表明存在metalloproteases转录组的毒液腺H.lepturus。完成了系统发育分析揭示metalloproteases标识的进化关系。系统发育树构建了分子进化遗传学分析软件和neighbor-joining方法。结果显示三个序列之间,两个金属蛋白酶HLMP1和HLMP3命名H.lepturus最接近蜘蛛tepidariorum页。第三个序列命名HLMP2不同,形成一个独立的支系在系统发育树中。结果表明,序列毒液metalloproteases的组成部分H.lepturus类似于蜘蛛蝎子。

介绍

Hemiscorpius lepturus伊朗是一个危险的蝎子。病理的影响H.lepturus不同其他蝎子和导致失败的肾脏,肝脏和血液细胞[1]。各种研究已经评估了毒液的组成部分H.lepturus和各种有毒的多肽和蛋白质H.lepturus已确定:hemitoxin [2], hemicalcin [3], heminecrolysin[4]和hemilipin [5]。转录组分析的毒液腺H.lepturus在以前的学习和执行整个这个蝎子毒液组件识别[6]。早期发现的转录组分析建议的毒液腺metalloprotease酶的存在H.lepturus[6、7]。然而的metalloprotease活动H.lepturus已被评估使用zymography分析[8]。基质金属蛋白酶(MMPs)扮演一个角色在细胞生长和分化通过直接和间接的机制对生长因子功能[9 - 11]。似乎MMP可以影响细胞的蛋白水解作用对矩阵粘附网站[12]。在早期阶段,MMP在细胞增殖过程中发挥作用和细胞生存的肿瘤细胞[13]。在各种金属蛋白酶的功能多样性的不同生物[14]。Metalloproteases毒液组件的重要酶。他们在出血性活动发挥重要作用的毒液[15]。金属蛋白酶命名,BumaMPs1已被确认的毒液钳蝎属martensi蝎子)[15]。他人BumaMPs1特征作为独立的金属蛋白酶[15]。系统发育分析结果表明BumaMP1最相似Mesobuthus eupeus蝎子金属蛋白酶[15]。在这里,系统发育分析金属蛋白酶(转录组的毒液glnad)H.lepturus进行第一次确定酶的进化关系三个不同的类群:昆虫纲,Ophidia和蛛形纲。

材料和方法

金属蛋白酶序列

毒液腺的转录组分析Hemiscorpius lepturus实现了在以前的工作[6]。金属蛋白酶序列转录组中确认,报NCBI如下加入数字:HLMP1;KX924496 HLMP2;KX924497 HLMP3;KX924498 [6、7]。蛋白质序列对齐使用基本的局部比对搜索工具(爆炸)的国家生物技术信息中心(NCBI)。BLASTp工具使用和校准进行冗余蛋白质序列(nr数据库)(http://nlm.nih.gov/BLAST/)。

系统发育分析

构建系统发育树,metaloprotease序列的序列相似度高H.lepturus选择从三个类群:蛛形纲(Latrodectus长庚星ADV40108;Tityus serrulatus CDJ26716.1;Stegodyphus mimosarum KFM63177.1;Parasteatoda tepidariorum XP_015909675.1、XP_015919212.1 XP_021003544.1;Tityus serrulatus CDJ26717.1;Ixodes scapularis XP_002406806.1 XP_002435824.1) Ophidia (Thamnophis sirtalis XP_013907739.1;Protobothrops mucrosquamatus XP_015680512.1;Python bivittatus XP_007429967.1)和昆虫纲(Pogonomyrmex barbatus XP_011632701.1;虱humanus corporis XP_002426660.1;Zootermopsis nevadensis XP_021917577.1; Stomoxys calcitrans XP_013099168.1; Wasmannia auropunctata XP_011692954.1, XP_011704691.1; Halyomorpha halys XP_014273620.1; Aedes albopictus XP_019532310.1; Camponotus floridanus XP_011253904.1; Helicoverpa armigera XP_021196322.1; Rhagoletis zephyria XP_017463716.1). The polygenetic tree was constructed by Molecular Evolutionary Genetics Analysis software (MEGA 5) using neighbor-joining method and 1000 bootstrap replicate [16,17].

结果

一致性分析

对齐的HLMP1 nr NCBI数据库显示50,51岁,53和56%的身份与astacin-like metalloprotease, [Latrodectus长庚星ADV40108.1], astacin-like metallopeptidase 1蛋白[Tityus serrulatus CDJ26716.1],锌金属蛋白酶nas-4,部分[Stegodyphus mimosarum KFM63177.1], astacin-like metalloprotease toxin5 [Parasteatoda tepidariorum XP_015909675.1, XP_015909677.1],分别。对齐结果HLMP2显示35、36和45%的身份metalloprotease 1 [Ixodes persulcatus AIE44747.1], metalloprotease [Ixodes scapularis XP_002435641.1], metalloserrulase 19 [Tityus serrulatus AMO02561.1],分别。对齐分析HLMP3显示50,51岁,53和56%身份astacin-like metalloprotease [Latrodectus长庚星ADV40108.1], astacin-like metallopeptidase 1蛋白[Tityus serrulatus CDJ26716.1],锌金属蛋白酶nas-4 [Stegodyphus mimosarum KFM63177.1], astacin-like metalloprotease毒素5 [Parasteatoda tepidariorum XP_015909675.1, XP_015909677.1],分别。

系统发育分析

使用23序列的系统发育树构建三个不同的类群:昆虫纲(序列)11日,Ophidia序列(3)和蛛形纲(9序列)。蛛形纲有不同物种类群:蜘蛛蝎子序列(2),(5)序列和蜱虫(2序列)。正如图1中可以看出HLMP1和HLMP3组织一个calde接近Parasteatoda tepidariorum (XP_021003544.1)和HLMP2其他进化枝。结果表明,metalloprotease序列H.lepturus蝎子P是相似的。tepidariorum蜘蛛。

图1:系统发育树。系统发育树构建了大型1000引导使用neighbor-joining方法和复制。昔日的树,B:引导共识树。HLMP1和HLMP3组织一个calde)接近Parasteatoda tepidariorum (XP_021003544.1))。HLMP2形成一个独立的进化枝。

讨论

金属蛋白酶存在于不同有毒的动物如蛇和蝎子的毒(8、15、18)。出血性毒液的存在有关酶类的活性金属蛋白酶的毒液[15]。金属蛋白酶可分为不同群体根据他们的金属原子[19]。三个转录组序列的H.lepturus确定显示相似金属蛋白酶序列。HLMP1和HLMP3显示相似Astacin-like metalloprotease毒素相似但HLMP2显示用毒液金属蛋白酶antarease。Antarease-like Zinc-metalloproteases蝎子毒液的Tityus serrulatus导致急性panceratitis [20]。针对蝎毒metalloprotease是小说的毒策略[20]。在系统发育分析的三个金属蛋白酶从转录组的毒液腺H。lrpturus,两个进化枝组织。HLMP1和HLMP3在一个进化枝和HLMP2独立进化枝。结果表明这些序列的差异。分析进行的序列,通过转录组分析毒液腺。据报道,一些序列转录组可能不检测的蛋白质组和转录组序列的蛋白质组不可能预测[21]。因此,似乎有必要比较转录组和蛋白质组的H.lepturus毒液同时分析实现序列的准确性。

结论

在这里,第一次系统发育分析三种金属蛋白酶从转录组序列的毒液腺H.lepturus是执行。结果表明,两种金属蛋白酶(HLMP1和HLMP3)H.lepturus是最接近蜘蛛P.tepidariorum。然而,HLMP2的序列是不同于HLMP1和HLMP3在种系发生树,形成一个独立的支系。然而进一步的蛋白质组的研究H.lepturus是必要的。

承认

本研究由巴斯德研究所支持伊朗,德黑兰,伊朗。作者热情地感谢巴斯德研究所的伊朗,德黑兰,伊朗支持本研究。

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