关蕴良

    2022年3月有研究团队发现了“铜死亡”,这种新的细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)形式有别于以前熟知的细胞凋亡、细胞焦亡和程序性坏死,它是一种新的倚赖金属离子诱发蛋白毒性应激导致的细胞死亡[1]。上一次发现金属离子可引发PCD是十年前的铁死亡;但前者造成细胞死亡的机制是与其截然不同的细胞膜脂质过氧化损伤[2]。研究者们用上百例肿瘤细胞系筛选药物为切入点,结合多种细胞死亡诱导剂和抑制剂探索发现,铜死亡依赖于线粒体呼吸,铜离子载体利用氧化应激引起了肿瘤细胞的易感性;而这一过程中Fdx1和蛋白质脂酰化是铜离子载体诱导细胞死亡的关键因子,且前者还是后者的上游调节因子[3]。目前,PCD与免疫性疾病[4]、发育障碍[5]和癌症[6]等多种疾病的相关性已有很多报道。对这些疾病致病机制的探讨以及药物治疗靶点的寻找,以PCD调控基因为切入点是生命科学领域常见且有效的科研角度。故本文从Fdx1入手,选择网络数据挖掘的形式,分析其蛋白的氨基酸结构,预测生物学功能,为后续铜死亡相关研究的科研设计提供理论支持。

    1 资料与方法

    1.1 一般资料 人Fdx1蛋白氨基酸序列由UniProt获得,登录号为P10109。

    1.2 方法 分析人Fdx1蛋白结构和预测其功能所用的生物信息学数据库、服务器及软件包等资源信息。见表1。

    表1 分析人Fdx1蛋白所用的生物信息学资源详细信息

    2 结果

    2.1 基本分析

    2.1.1 理化性质:ProtParam分析人Fdx1蛋白氨基酸序列:长度为184 aa,分子质量约为19 kDa,理论等电点是5.51,分子式为C819H1341N251O275S9,含2 695个原子。消光系数为8730M-1cm-1(假设所有成对的半胱氨酸残基都形成胱氨酸),半衰期为30 h(哺乳动物网织红细胞,体外),脂肪系数为85.43,总平均亲水性为-0.207,不稳定系数为45.75(

    图1 人Fdx1蛋白中各氨基酸构成及含量比例图;G:甘氨酸;A:丙氨酸;V:缬氨酸;L:亮氨酸;I:异亮氨酸;P:脯氨酸;F:苯丙氨酸;Y:酪氨酸;W:色氨酸;S:丝氨酸;T:苏氨酸;C:半胱氨酸;M:蛋氨酸;N:天冬酰胺;Q:谷氨酰胺;D:天冬氨酸;E:谷氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸;H:组氨酸 ......