乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析
摘 要：本研究通过对ADH1B编码基因产物的亚细胞定位、信号肽、疏水性等预测，分析其基因编码蛋白的功能。结果显示，ADH1B编码基因产物为亲水性蛋白，不具备信号肽和跨膜结构。二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。序列分析表明，ADH1B基因编码产物很可能在免疫应答中起到关键作用。
关键字：ADH1B基因；生物信息学；结构与功能
乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是肝脏中代谢酒精的一条主要途径。乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶 （ADH）和醛脱氢酶 （ALDH）。国内外研究发现 ADH和ALDH都是多个同工酶组成的大家族，现有研究已发现ADH包括 ADH1A、ADH1B、ADH1C、ADH4、ADH5、ADH6和 ADH7共 7个基因。根据ADH同工酶的电泳泳动度、动力学特性、对酒精的亲和力和是否受四甲基吡唑的抑制将ADH分为5种类型，ADH1A，ADH1B和ADH1C为I型，ADH4，ADH5，ADH7和ADH6分别为Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和V型。ADH1B和ADH1C还具有基因多态性。
1 分析原理与方法
从GenBank数据库中获得ADH1B基因及其同源蛋白质基因；采用 DNAMAN及 DNA Star软件预测分析理化性质；用ProtScale在线软件分析疏水性和亲水性；采用 SignalP3.0预测蛋白信号肽；用 PSORTⅡ软件进行亚细胞定位分析；用在线分析软件PBIL和SWISS―MODEL预测二级和三级结构。 2 分析过程与结果
2.1 ADH1B基因编码产物的理化性质 用 Bioedit及 DNA Star分析软件对乙醇脱氢酶-1B（ADH1B）基因编码产物的理化性质进行预测，由ADH1B基因的氨基酸组成可知，ADH1B基因编码375个氨基酸 ，组成中最多的氨基酸是 Val（缬氨酸），所占比例为10.40%；在pH7.0环境下其电荷量偏低、为-13.732；其理论分子量为 39.833 kD，理论等电点为8.53。
2.2 ADH1B基因编码产物疏水性，亲水性预测 分析蛋白质的疏水性/亲水性由ExPASAy服务器的Protscale分析软件，采用K―D法预测。分析氨基酸的得分可知。多肽链第62位的亮氨酸（Leu）具有最高的分值（2.267），疏水性最强；第249位的赖氨酸（Lys）具有最低的分值（―2.244），亲水性最强。
整条多肽链表现为亲水性，因此可推断乙醇脱氢酶1B是一种可溶性蛋白。
2.3 ADH1B基因编码产物的信号肽
采用丹麦技术大学生物序列中心开发的强大的信号肽检测工具SignalP对ADH1B基因编码产物进行分析，程序利用神经网络模型进行信号肽分析，并得到3种C、Y、S值计算结果。分析知：ADH1B基因编码产物曲线的c值为0.11、 Y值为0.123、 S值为0.153。基本可以推断ADH1B基因编码产物不存在信号肽。
利用TMHMM寻找ADH1B基因编码蛋白序列中是否有跨膜区域。由图5可知，ADH1B基因编码产物序列的1-375都位于胞外，据此推断，BCRho3基因编码产物不含有跨膜结构域。
2.4 ADH1B基因编码产物亚细胞定位
通过PSORTⅡ工具预测ADH1B基因编码产物的亚细胞定位，结果表明，其分布在细胞质的可能性为39.1%，分布在细胞核的可能性为17.4%，分布在内质网的可能性为8.7%，分布在高尔基体的可能性为4.3%。因此可推断，ADH1B基因编码产物主要在细胞质中发挥生物学作用。
2.5 ADH1B基因编码产物结构功能预测
乙醇脱氢酶―1B(ADH1B)基因的生物信息学分析
