不同物種CDK5基因編碼區(qū)生物信息學(xué)分析

張永改+李祥龍+周榮艷等

摘要：采用生物信息學(xué)方法比較分析了東非狒狒、黑猩猩、裸鼢鼠、牛、歐洲雪貂、人、灰鼠猴、大猩猩、長(zhǎng)臂猿、豬 CDK5基因編碼區(qū)（CDS）的遺傳多樣性。結(jié)果表明，來(lái)自10個(gè)物種的47條基因序列中檢測(cè)到個(gè)532多態(tài)位點(diǎn)，共生成30 種單倍型，物種間及物種內(nèi)CDK5基因序列編碼區(qū)存在較豐富的遺傳多樣性；理論等電點(diǎn)均大于6，N端無(wú)信號(hào)肽，無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域，肽鏈表現(xiàn)為親水性；蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲。

關(guān)鍵詞：CDK5基因；物種；生物信息學(xué)

中圖分類號(hào)： Q813 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）07-0032-03

收稿日期：2013-10-17

作者簡(jiǎn)介：張永改（1987—），女，河北定州人，碩士研究生，從事動(dòng)物遺傳學(xué)研究。E-mail：zhangyonggai1022@126.com。

通信作者：李祥龍，博士，教授，從事動(dòng)物遺傳學(xué)研究。E-mail：lixianglongcn@aliyun.com。CDK5主要參與神經(jīng)元正常功能的維持，但在非神經(jīng)元的組織或細(xì)胞中也廣泛表達(dá)并發(fā)揮作用[1]。研究表明，CDK5可能通過(guò)調(diào)節(jié)黑色素細(xì)胞核中MITFmRNA、TYR的表達(dá)，從而參與調(diào)控羊駝毛色的形成[2]。在羊駝皮膚組織中，Agouti基因、MC1R基因、酪氨酸酶基因家族、KIT基因、CDK5基因都參與了羊駝毛色的形成與調(diào)控[3]。本研究利用比較基因組學(xué)、生物信息學(xué)方法研究了該基因編碼區(qū)種間、種內(nèi)變異，以期探明該基因在不同種間及種內(nèi)的遺傳分化，進(jìn)而為相關(guān)黑色素基因的遺傳學(xué)分析奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1序列來(lái)源

2.3.3信號(hào)肽的預(yù)測(cè)、分析信號(hào)肽位于蛋白質(zhì)的N端，用于指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成。利用在線工具 SignalP 3.0 Server分析人CDK5氨基酸序列的信號(hào)肽的存在位置及序列，結(jié)果顯示，人的CDK5氨基酸序列無(wú)信號(hào)肽[7]。 對(duì)其余幾個(gè)物種CDK5氨基酸序列的信號(hào)肽的存在位置及其序列進(jìn)行相應(yīng)的分析，也得到了一致的結(jié)果。

2.3.4跨膜結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)和分析跨膜結(jié)構(gòu)域通常是由跨膜蛋白的效應(yīng)區(qū)域所顯示。利用在線工具TMHMM 2.0 Server預(yù)測(cè)人CDK5氨基酸序列的跨膜結(jié)構(gòu)域，結(jié)果顯示，其不具跨膜結(jié)構(gòu)域，在細(xì)胞膜外與細(xì)胞膜內(nèi)都有CDK5肽鏈[8]。對(duì)其他物種CDK5氨基酸序列的跨膜結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析，得到的預(yù)測(cè)結(jié)果與人的相似。結(jié)合上述導(dǎo)肽的預(yù)測(cè)，可以推測(cè)CDK5在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成后，很可能也要轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外，該蛋白可以在細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞膜外行使其功能。

2.3.5疏水性/親水性的預(yù)測(cè)和分析蛋白質(zhì)親/疏水性氨基酸的組成是蛋白質(zhì)折疊的主要驅(qū)動(dòng)力。蛋白質(zhì)在折疊時(shí)會(huì)形成疏水內(nèi)核、親水表面，同時(shí)在潛在跨膜區(qū)會(huì)出現(xiàn)高疏水值區(qū)域，據(jù)此可以測(cè)定跨膜螺旋等二級(jí)結(jié)構(gòu)及蛋白質(zhì)表面有氨基酸分布[9]。利用在線工具ProtScale預(yù)測(cè)人CDK5氨基酸序列的疏水性/親水性，結(jié)果表明，精氨酸（Arg）具有最低分值-4.500，親水性最強(qiáng)，異亮氨酸（Ile）具有最高分值4.500，疏水性最強(qiáng)[10]?？傮w來(lái)看，親水區(qū)域明顯大于疏水區(qū)域。因此，整個(gè)多肽鏈表現(xiàn)為親水性。對(duì)其他物種CDK5氨基酸序列的疏水性/親水性進(jìn)行預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)結(jié)果與人的相似，因此認(rèn)為CDK5蛋白是親水性蛋白。

2.3.6二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指氨基酸殘基形成的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、β-折疊片延伸鏈、無(wú)規(guī)則卷曲。用SOPMA對(duì)10個(gè)物種的CDK5氨基酸序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果表明，CDK5蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋（39.73%～42.81%）、無(wú)規(guī)則卷曲（34.93%～38.70%），其次是β折疊延伸鏈（13.46%～14.73%）、β-轉(zhuǎn)角（6.75%～8.85%）[11-13]。

3結(jié)論

本研究表明，不同物種間CDK5基因的核苷酸歧異度、凈遺傳距離、單倍型間的遺傳距離差異都較大，種內(nèi)及種間遺傳分化明顯。CDK5基因?qū)γ艽a子有較強(qiáng)的偏愛(ài)性，非同義替換位點(diǎn)數(shù)均明顯高于同義替換位點(diǎn)數(shù)，CDK5基因在進(jìn)化過(guò)程中可能受到正向選擇的影響。CDK5基因物種間的親緣關(guān)系與動(dòng)物學(xué)分類相符。CDK5蛋白N 端無(wú)信號(hào)肽、無(wú)導(dǎo)肽、無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域，整個(gè)多肽鏈表現(xiàn)為親水性，蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要元件為無(wú)規(guī)則卷曲、 α-螺旋，除此之外還有少量β 折疊、β 轉(zhuǎn)角。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉佳，董常生，范瑞文，等. 周期素依賴性蛋白激酶-5在不同毛色羊駝皮膚中的表達(dá)[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2010，41（4）：478-483.

[2]張瑞娜，范瑞文，程志學(xué)，等. CDK5對(duì)羊駝皮膚黑色素細(xì)胞TYR和MITF mRNA表達(dá)的調(diào)節(jié)[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2011，42（12）：1712-1717.

[3]邸文達(dá)，楊川. 羊駝毛色相關(guān)基因研究進(jìn)展的綜述[J]. 畜牧與飼料科學(xué)，2012，33（8）：84-86.

[4]Smith S D，Kelley P M，Kenyon J B，et al. Tietz syndrome（hypopigmentation/deafness）caused by mutation of MITF[J]. Journal of Medical Genetics，2000，37（6）：446-448.

[5]李易. 基因進(jìn)化的同義與非同義替代計(jì)算及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的比較分析[J]. 曲靖師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，25（6）：1-8.

[6]強(qiáng)毅. 植物蔗糖磷酸合成酶的生物信息學(xué)分析[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2007，7（4）：557-560，570.

[7]Emanuelsson O，Nielsen H，Brunak S，et al. Predicting subcellular localization of proteins based on their N-terminsl smino acid sequence[J]. Molecular Biology，2000，300（4）：1005-1016.

[8]Ikeda M，Arai M，Lao D M，et al. Transmembrane topology prediction methods：a re-assessment and improvement by a consensus method using a dataset of experimentally-characterized transmembrane topologies[J]. In Silico Biology，2002，2（1）：19-33.

[9]薛慶中. DNA和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)分析工具[M]. 3版.北京：科學(xué)出版社，2010.

[10]Kyte J，Doolittle R F. A simple method for displaying the hydropathic character of a protein[J]. Journal of Molecular Biology，1982，157（1）：105-132.

[11]Geourjon C，Deléage G. SOPMA：significant improvements in protein secondary structure prediction by consensus prediction from multiple alignments[J]. Comput Appl Biosci，1995，11（6）：681-684.

[12]薛永常，聶會(huì)忠，劉長(zhǎng)斌. 木質(zhì)素合成酶 C3H基因的生物信息學(xué)分析[J]. 生物信息學(xué)，2009，7（1）：13-17.

[13]范瑞文，劉佳，張俊珍，等. 黃色羊駝皮膚細(xì)胞周期素依賴蛋白激酶5（CDK5）完整CDS區(qū)結(jié)構(gòu)域分析[J]. 激光生物學(xué)報(bào)，2011，20（1）：83-86.

摘要：采用生物信息學(xué)方法比較分析了東非狒狒、黑猩猩、裸鼢鼠、牛、歐洲雪貂、人、灰鼠猴、大猩猩、長(zhǎng)臂猿、豬 CDK5基因編碼區(qū)（CDS）的遺傳多樣性。結(jié)果表明，來(lái)自10個(gè)物種的47條基因序列中檢測(cè)到個(gè)532多態(tài)位點(diǎn)，共生成30 種單倍型，物種間及物種內(nèi)CDK5基因序列編碼區(qū)存在較豐富的遺傳多樣性；理論等電點(diǎn)均大于6，N端無(wú)信號(hào)肽，無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域，肽鏈表現(xiàn)為親水性；蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲。

關(guān)鍵詞：CDK5基因；物種；生物信息學(xué)

中圖分類號(hào)： Q813 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）07-0032-03

收稿日期：2013-10-17

作者簡(jiǎn)介：張永改（1987—），女，河北定州人，碩士研究生，從事動(dòng)物遺傳學(xué)研究。E-mail：zhangyonggai1022@126.com。

通信作者：李祥龍，博士，教授，從事動(dòng)物遺傳學(xué)研究。E-mail：lixianglongcn@aliyun.com。CDK5主要參與神經(jīng)元正常功能的維持，但在非神經(jīng)元的組織或細(xì)胞中也廣泛表達(dá)并發(fā)揮作用[1]。研究表明，CDK5可能通過(guò)調(diào)節(jié)黑色素細(xì)胞核中MITFmRNA、TYR的表達(dá)，從而參與調(diào)控羊駝毛色的形成[2]。在羊駝皮膚組織中，Agouti基因、MC1R基因、酪氨酸酶基因家族、KIT基因、CDK5基因都參與了羊駝毛色的形成與調(diào)控[3]。本研究利用比較基因組學(xué)、生物信息學(xué)方法研究了該基因編碼區(qū)種間、種內(nèi)變異，以期探明該基因在不同種間及種內(nèi)的遺傳分化，進(jìn)而為相關(guān)黑色素基因的遺傳學(xué)分析奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1序列來(lái)源

2.3.3信號(hào)肽的預(yù)測(cè)、分析信號(hào)肽位于蛋白質(zhì)的N端，用于指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成。利用在線工具 SignalP 3.0 Server分析人CDK5氨基酸序列的信號(hào)肽的存在位置及序列，結(jié)果顯示，人的CDK5氨基酸序列無(wú)信號(hào)肽[7]。 對(duì)其余幾個(gè)物種CDK5氨基酸序列的信號(hào)肽的存在位置及其序列進(jìn)行相應(yīng)的分析，也得到了一致的結(jié)果。

2.3.4跨膜結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)和分析跨膜結(jié)構(gòu)域通常是由跨膜蛋白的效應(yīng)區(qū)域所顯示。利用在線工具TMHMM 2.0 Server預(yù)測(cè)人CDK5氨基酸序列的跨膜結(jié)構(gòu)域，結(jié)果顯示，其不具跨膜結(jié)構(gòu)域，在細(xì)胞膜外與細(xì)胞膜內(nèi)都有CDK5肽鏈[8]。對(duì)其他物種CDK5氨基酸序列的跨膜結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析，得到的預(yù)測(cè)結(jié)果與人的相似。結(jié)合上述導(dǎo)肽的預(yù)測(cè)，可以推測(cè)CDK5在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成后，很可能也要轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外，該蛋白可以在細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞膜外行使其功能。

2.3.5疏水性/親水性的預(yù)測(cè)和分析蛋白質(zhì)親/疏水性氨基酸的組成是蛋白質(zhì)折疊的主要驅(qū)動(dòng)力。蛋白質(zhì)在折疊時(shí)會(huì)形成疏水內(nèi)核、親水表面，同時(shí)在潛在跨膜區(qū)會(huì)出現(xiàn)高疏水值區(qū)域，據(jù)此可以測(cè)定跨膜螺旋等二級(jí)結(jié)構(gòu)及蛋白質(zhì)表面有氨基酸分布[9]。利用在線工具ProtScale預(yù)測(cè)人CDK5氨基酸序列的疏水性/親水性，結(jié)果表明，精氨酸（Arg）具有最低分值-4.500，親水性最強(qiáng)，異亮氨酸（Ile）具有最高分值4.500，疏水性最強(qiáng)[10]?？傮w來(lái)看，親水區(qū)域明顯大于疏水區(qū)域。因此，整個(gè)多肽鏈表現(xiàn)為親水性。對(duì)其他物種CDK5氨基酸序列的疏水性/親水性進(jìn)行預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)結(jié)果與人的相似，因此認(rèn)為CDK5蛋白是親水性蛋白。

2.3.6二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指氨基酸殘基形成的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、β-折疊片延伸鏈、無(wú)規(guī)則卷曲。用SOPMA對(duì)10個(gè)物種的CDK5氨基酸序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果表明，CDK5蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋（39.73%～42.81%）、無(wú)規(guī)則卷曲（34.93%～38.70%），其次是β折疊延伸鏈（13.46%～14.73%）、β-轉(zhuǎn)角（6.75%～8.85%）[11-13]。

3結(jié)論

本研究表明，不同物種間CDK5基因的核苷酸歧異度、凈遺傳距離、單倍型間的遺傳距離差異都較大，種內(nèi)及種間遺傳分化明顯。CDK5基因?qū)γ艽a子有較強(qiáng)的偏愛(ài)性，非同義替換位點(diǎn)數(shù)均明顯高于同義替換位點(diǎn)數(shù)，CDK5基因在進(jìn)化過(guò)程中可能受到正向選擇的影響。CDK5基因物種間的親緣關(guān)系與動(dòng)物學(xué)分類相符。CDK5蛋白N 端無(wú)信號(hào)肽、無(wú)導(dǎo)肽、無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域，整個(gè)多肽鏈表現(xiàn)為親水性，蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要元件為無(wú)規(guī)則卷曲、 α-螺旋，除此之外還有少量β 折疊、β 轉(zhuǎn)角。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉佳，董常生，范瑞文，等. 周期素依賴性蛋白激酶-5在不同毛色羊駝皮膚中的表達(dá)[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2010，41（4）：478-483.

[2]張瑞娜，范瑞文，程志學(xué)，等. CDK5對(duì)羊駝皮膚黑色素細(xì)胞TYR和MITF mRNA表達(dá)的調(diào)節(jié)[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2011，42（12）：1712-1717.

[3]邸文達(dá)，楊川. 羊駝毛色相關(guān)基因研究進(jìn)展的綜述[J]. 畜牧與飼料科學(xué)，2012，33（8）：84-86.

[4]Smith S D，Kelley P M，Kenyon J B，et al. Tietz syndrome（hypopigmentation/deafness）caused by mutation of MITF[J]. Journal of Medical Genetics，2000，37（6）：446-448.

[5]李易. 基因進(jìn)化的同義與非同義替代計(jì)算及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的比較分析[J]. 曲靖師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，25（6）：1-8.

[6]強(qiáng)毅. 植物蔗糖磷酸合成酶的生物信息學(xué)分析[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2007，7（4）：557-560，570.

[7]Emanuelsson O，Nielsen H，Brunak S，et al. Predicting subcellular localization of proteins based on their N-terminsl smino acid sequence[J]. Molecular Biology，2000，300（4）：1005-1016.

[8]Ikeda M，Arai M，Lao D M，et al. Transmembrane topology prediction methods：a re-assessment and improvement by a consensus method using a dataset of experimentally-characterized transmembrane topologies[J]. In Silico Biology，2002，2（1）：19-33.

[9]薛慶中. DNA和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)分析工具[M]. 3版.北京：科學(xué)出版社，2010.

[10]Kyte J，Doolittle R F. A simple method for displaying the hydropathic character of a protein[J]. Journal of Molecular Biology，1982，157（1）：105-132.

[11]Geourjon C，Deléage G. SOPMA：significant improvements in protein secondary structure prediction by consensus prediction from multiple alignments[J]. Comput Appl Biosci，1995，11（6）：681-684.

[12]薛永常，聶會(huì)忠，劉長(zhǎng)斌. 木質(zhì)素合成酶 C3H基因的生物信息學(xué)分析[J]. 生物信息學(xué)，2009，7（1）：13-17.

[13]范瑞文，劉佳，張俊珍，等. 黃色羊駝皮膚細(xì)胞周期素依賴蛋白激酶5（CDK5）完整CDS區(qū)結(jié)構(gòu)域分析[J]. 激光生物學(xué)報(bào)，2011，20（1）：83-86.

摘要：采用生物信息學(xué)方法比較分析了東非狒狒、黑猩猩、裸鼢鼠、牛、歐洲雪貂、人、灰鼠猴、大猩猩、長(zhǎng)臂猿、豬 CDK5基因編碼區(qū)（CDS）的遺傳多樣性。結(jié)果表明，來(lái)自10個(gè)物種的47條基因序列中檢測(cè)到個(gè)532多態(tài)位點(diǎn)，共生成30 種單倍型，物種間及物種內(nèi)CDK5基因序列編碼區(qū)存在較豐富的遺傳多樣性；理論等電點(diǎn)均大于6，N端無(wú)信號(hào)肽，無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域，肽鏈表現(xiàn)為親水性；蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲。

關(guān)鍵詞：CDK5基因；物種；生物信息學(xué)

中圖分類號(hào)： Q813 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）07-0032-03

收稿日期：2013-10-17

作者簡(jiǎn)介：張永改（1987—），女，河北定州人，碩士研究生，從事動(dòng)物遺傳學(xué)研究。E-mail：zhangyonggai1022@126.com。

通信作者：李祥龍，博士，教授，從事動(dòng)物遺傳學(xué)研究。E-mail：lixianglongcn@aliyun.com。CDK5主要參與神經(jīng)元正常功能的維持，但在非神經(jīng)元的組織或細(xì)胞中也廣泛表達(dá)并發(fā)揮作用[1]。研究表明，CDK5可能通過(guò)調(diào)節(jié)黑色素細(xì)胞核中MITFmRNA、TYR的表達(dá)，從而參與調(diào)控羊駝毛色的形成[2]。在羊駝皮膚組織中，Agouti基因、MC1R基因、酪氨酸酶基因家族、KIT基因、CDK5基因都參與了羊駝毛色的形成與調(diào)控[3]。本研究利用比較基因組學(xué)、生物信息學(xué)方法研究了該基因編碼區(qū)種間、種內(nèi)變異，以期探明該基因在不同種間及種內(nèi)的遺傳分化，進(jìn)而為相關(guān)黑色素基因的遺傳學(xué)分析奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1序列來(lái)源

2.3.3信號(hào)肽的預(yù)測(cè)、分析信號(hào)肽位于蛋白質(zhì)的N端，用于指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成。利用在線工具 SignalP 3.0 Server分析人CDK5氨基酸序列的信號(hào)肽的存在位置及序列，結(jié)果顯示，人的CDK5氨基酸序列無(wú)信號(hào)肽[7]。 對(duì)其余幾個(gè)物種CDK5氨基酸序列的信號(hào)肽的存在位置及其序列進(jìn)行相應(yīng)的分析，也得到了一致的結(jié)果。

2.3.4跨膜結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)和分析跨膜結(jié)構(gòu)域通常是由跨膜蛋白的效應(yīng)區(qū)域所顯示。利用在線工具TMHMM 2.0 Server預(yù)測(cè)人CDK5氨基酸序列的跨膜結(jié)構(gòu)域，結(jié)果顯示，其不具跨膜結(jié)構(gòu)域，在細(xì)胞膜外與細(xì)胞膜內(nèi)都有CDK5肽鏈[8]。對(duì)其他物種CDK5氨基酸序列的跨膜結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析，得到的預(yù)測(cè)結(jié)果與人的相似。結(jié)合上述導(dǎo)肽的預(yù)測(cè)，可以推測(cè)CDK5在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成后，很可能也要轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外，該蛋白可以在細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞膜外行使其功能。

2.3.5疏水性/親水性的預(yù)測(cè)和分析蛋白質(zhì)親/疏水性氨基酸的組成是蛋白質(zhì)折疊的主要驅(qū)動(dòng)力。蛋白質(zhì)在折疊時(shí)會(huì)形成疏水內(nèi)核、親水表面，同時(shí)在潛在跨膜區(qū)會(huì)出現(xiàn)高疏水值區(qū)域，據(jù)此可以測(cè)定跨膜螺旋等二級(jí)結(jié)構(gòu)及蛋白質(zhì)表面有氨基酸分布[9]。利用在線工具ProtScale預(yù)測(cè)人CDK5氨基酸序列的疏水性/親水性，結(jié)果表明，精氨酸（Arg）具有最低分值-4.500，親水性最強(qiáng)，異亮氨酸（Ile）具有最高分值4.500，疏水性最強(qiáng)[10]?？傮w來(lái)看，親水區(qū)域明顯大于疏水區(qū)域。因此，整個(gè)多肽鏈表現(xiàn)為親水性。對(duì)其他物種CDK5氨基酸序列的疏水性/親水性進(jìn)行預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)結(jié)果與人的相似，因此認(rèn)為CDK5蛋白是親水性蛋白。

2.3.6二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指氨基酸殘基形成的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、β-折疊片延伸鏈、無(wú)規(guī)則卷曲。用SOPMA對(duì)10個(gè)物種的CDK5氨基酸序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果表明，CDK5蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋（39.73%～42.81%）、無(wú)規(guī)則卷曲（34.93%～38.70%），其次是β折疊延伸鏈（13.46%～14.73%）、β-轉(zhuǎn)角（6.75%～8.85%）[11-13]。

3結(jié)論

本研究表明，不同物種間CDK5基因的核苷酸歧異度、凈遺傳距離、單倍型間的遺傳距離差異都較大，種內(nèi)及種間遺傳分化明顯。CDK5基因?qū)γ艽a子有較強(qiáng)的偏愛(ài)性，非同義替換位點(diǎn)數(shù)均明顯高于同義替換位點(diǎn)數(shù)，CDK5基因在進(jìn)化過(guò)程中可能受到正向選擇的影響。CDK5基因物種間的親緣關(guān)系與動(dòng)物學(xué)分類相符。CDK5蛋白N 端無(wú)信號(hào)肽、無(wú)導(dǎo)肽、無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域，整個(gè)多肽鏈表現(xiàn)為親水性，蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要元件為無(wú)規(guī)則卷曲、 α-螺旋，除此之外還有少量β 折疊、β 轉(zhuǎn)角。

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