ליצירה והחלה הפניה כדי לקדם את הדיון ואת הסיווג של חלבונים בתוך קבוצה מגוונת

D. Ellen K. Tarr

doi:10.3791/56107

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Summary

המטרה של פרוטוקול זה היא לפתח התייחסות חלבונים מתבדרת בקבוצה חסר קוהרנטי לקריטריונים במינוח והסיווג. הפניה זו יקל על ניתוח ודיון של הקבוצה בכללותה, יכול לשמש שמות הוקמה.

Abstract

חלבונים הקשורים נחקרו במעבדות שונות באמצעות אורגניזמים משתנות מעצמן מערכת אחידה של נומנקלטורה, סיווג, ולכן קשה לדבר על הקבוצה בכללותה, למקום חדש רצפים לתוך הקשר המתאים. פיתוח הפניה לפי עדיפות רצף חשוב תכונות הקשורות למבנה ו/או פעילות יכול לשמש בנוסף שמות הוקמה כדי להוסיף קצת קוהרנטיות קבוצה מגוונת של חלבונים. מאמר זה משתמש מיוצב ציסטאין סליל אלפא (CS-αβ) superfamily כדוגמה להראות איך הפניה המופקים בתכנת יכולים להבהיר את קשרי הגומלין בין החלבונים הקיימים ב- superfamily, וכן להקל על התוספת של חדש רצפים. הוא גם מראה איך ההפניה יכול לעזור כדי לחדד היישורים רצף שנוצר בתוכנה נפוץ, אשר משפיעה על תוקפה של ניתוח פילוגנטי. השימוש של הפניה צפוי להיות מועיל ביותר עבור קבוצות חלבון הכוללות רצפים מאוד מתפצלת מתוך קשת רחבה של taxa, עם תכונות לא מספקת בשבי על ידי ניתוחים מולקולריים.

Introduction

השם של חלבון לשקף היא המאפיינים ואת היחסים חלבונים אחרים. למרבה הצער, שמות מוקצים בדרך כלל בזמנו של גילוי, וכמו המחקר ממשיך, ההבנה של הקשר גדול עשוי להשתנות. זה יכול להוביל שמות מרובים אם חלבון זוהתה באופן עצמאי על ידי מעבדה אחד או יותר, שינויי המינוח או בכל המאפיינים נחשב סופית בעת הקצאת השם, שם כבר לא מספיק המבדילים את החלבון מאחרים.

הגעה defensins ספק דוגמה טובה של ניוון נומנקלטורה, סיווג. Defensins הגעה הראשונה דווחו מפני חרקים, השם "חרק defensin" הוצע בהתאם הנתפס הומולוגיה ל- defensins בתרבית של¹^,². המונח defensin משמש עדיין, למרות שזה עכשיו לנקות את defensins הגעה, יונקים אל תשתף³^,אב קדמון משותף⁴. תלוי בזן, חסרי חוליות "defensin" ייתכן cysteines 6-8 (שיוצרים חוב דיסולפידי שלושה או ארבעה) ועוד מגוון של פעילות מיקרוביאלית. כדי לסבך את המצב, חלבונים עם מאפיינים זהים כפי defensins לא תמיד מכונים "defensins," כמו cremycins שזוהה לאחרונה Caenorhabditis remanei⁵. בנוסף, הגעה defensins גדול הם נוטים יותר להיות קשור אבולוציונית חוליות β-defensins מאשר ל- defensins הגעה אחרים⁶. למרות זאת, החוקרים לפעמים להסתמך על השם "defensin" בעת קביעת רצפי אשר צריכים להיכלל ניתוחים.

מחקרים מבניים נחשף הדמיון בין חרקים defensins עקרב רעלים⁷, הקיפול CS-αβ הוקמה לאחר מכן מאפיין מבנית של חרקים defensins⁸. הקיפול מגדיר את superfamily (CS-αβ) של הרעלן דמוי עקרב ב מבניים סיווג של חלבונים (SCOP) מסד הנתונים⁹, הכולל חמש המשפחות: defensins חרקים, קצר-שרשרת העקרב רעלים, ארוכי שרשרת העקרב רעלים, MGD-1 (מ רכיכה), צמח defensins. Superfamily הזה הוא נרדף עם חבר העמים תיאר לאחרונה-defensins⁴ ו Superfamily 3.30.30.10¹⁰^,מסד נתונים תלת-ממדיים הצנתור/ג'ין¹¹. מחקרים מתוך מגוון של הגעה taxa, צמחים, פטריות הצג כי השמות של חלבונים המכילים הקיפול שאינן בבירור קשורות לציסטאין מספר או דפוס התקשרות, פעילות מיקרוביאלית או היסטוריה אבולוציונית¹².

חוסר העקביות ואת קריטריונים ברורים לעשות את זה מאתגר שם ולסווג זיהו לאחרונה רצפי superfamily הזה. מכשול גדול השוואת חלבונים ב superfamily הזה הוא cysteines ממוספרים ביחס לכל בודדים רצף (ציסטאין הראשון ברצף כל הוא C1), בלי שום דרך להסביר התפקיד המבני. משמעות הדבר היא כי ניתן להשוות רק רצפים עם מספר זהה של cysteines. יש קטן שימור רצף שונה cysteines ויוצרים, מקפלים CS-αβ שהופך היישורים וניתוחים פילוגנטי קשה. על ידי פיתוח מערכת מספור קובע סדר עדיפויות של תכונות מבניות, רצפים superfamily יכול להיות בקלות רבה יותר בהשוואה, מיושר. תכונות שנשמרת, כמו גם אלה הגדרת קבוצות, ניתן לאבחן במהירות, רצפים החדש ניתן להציב יותר בקלות לתוך הקשר המתאים.

מאמר זה משתמש בתכנת (למשל, Excel) ליצור הפניה מספור מערכת superfamily CS-αβ. זה מראה איך זה מבהיר השוואות בין רצפים והחלתו רצפים CS-αβ החדש מזוהה של tardigrades. כדוגמא את superfamily CS-αβ, הפרוטוקול נכתב כדי לספק הדרכה בעת שימוש רצפים של עניין; עם זאת, זה לא נועד לפרט הזה superfamily או רצפי ציסטאין-עשיר. שיטה זו צפוי להיות שימושית במיוחד עבור קבוצות של חלבונים אשר נחקרו באופן עצמאי ב- taxa מתפצלת ו/או יש רצף הומולוגיה הכולל קטן, עם מאפיינים בדידה זה לא ניתן בקלות לזהות תוכנות אנליזה מולקולרית. שיטה זו דורשת כמה החלטות קודמת לגבי תכונות חשובות, אז זה יהיה של השירות מוגבל אם אין תכונות חשובות זוהו. המטרה העיקרית היא להראות כיצד ניתן להשיג פריט חזותי פשוט הגומלין רצף. לאחר מכן ניתן להשתמש כדי להודיע עימוד רצפים וניתוח, אבל אם יישור וניתוח המטרות, שיטת ברקוד יהיה חלופה בעלת קיבולת נוספת עבור אוטומציה¹³. השיטה הנוכחית מציגה את התכונות של כל פפטיד בצורה לינארית, אז זה לא יהיה שימושי עבור הפריט החזותי ישירה של מבנה תלת-ממדי.

Protocol

1. לקבוע את הגדרת התכונות של קבוצת חלבונים עניין

ייעוץ פרסומים קודמים כדי לקבוע אם יש קונצנזוס לגבי התכונות הדרושות להיחשב חלק מהקבוצה. שימו לב כל חוסר עקביות או הבדלים דעת בין קבוצות מחקר, וכוללים מאפיינים שיכול לשרת כדי להבדיל עוד תת קבוצה אחת.
אם ספרות הקודם אינו מטפל הגדרת מאפיינים, להשתמש רצפי הנחשבים נציג של קבוצת כנקודת התחלה כדי לזהות תכונות שנשמרת.

2. לאסוף את רצפי הרלוונטיים

אם הדעת נכתב כי כוללים ניתוחים של רצפי המייצגות את הקבוצה, כוללים רצפי אלה ב- raw dataset. לאחזר רצפי מספרים ההצטרפות המוזכרים בספרות ולשמור ברצף רגיל בתוכנית לעריכת (למשל, EditSeq חבילת Lasergene או אחד מני רבים זמינים עבור חינם באינטרנט).
אם המדובר הקבוצה הוגדרה באחד המאגרים מבניים, כוללים את רצפי שמסד הנתונים רשימות להיות חלק הקבוצה. אחזר רצפים באמצעות העלייה שהמספרים שסופקו במסד הנתונים ולשמור בעריכת רצף רגיל תכנית, לעיל-
הערה: לדוגמה, רצפי לקטגוריות את superfamily CS-αβ (עקרב הרעלן דמוי) במסד הנתונים SCOP ניתן למצוא כאן: http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/data/scop.b.h.c.h.html.
לבצע בסיסי מקומי יישור כלי חיפוש (פיצוץ) ¹⁴ חיפושים ציבורי מקוון, מאגרי מידע זמין דרך המרכז הלאומי עבור ביוטכנולוגיה מידע (NCBI) למצוא רצפי אשר ייתכן שלא נכללו בספרות או מבניים מסדי נתונים. ביותר להשלים את התוצאות, להשתמש בשני החלבון הפיצוץ (blastp), תרגם הפיצוץ עם חלבון תוכניות שאילתה (tblastn); . אלו זמינות: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi.
1. שימוש רצפים ידועים להיות חלק מקבוצת עניין כמו רצפים של השאילתה. העתק והדבק את הרצף בתיבת החיפוש בחלק העליון, או לספק GenBank ההצטרפות מספר או במערכת העיכול מזהה, אם זמין.
2. בחר את מסד הנתונים מתוך התפריט הנפתח. לבחור רצפי חלבונים לא יתיר (ע נ) blastp והביע את רצף תגים עבור tblastn.
3. חיפוש של תוצאות taxa ספציפיים בתוך האורגניזם הגדרת על-ידי הקלדת את האורגניזם או טקסון שם ו בחירה מתוך הרשימה המופיעה בעת הקלדת. כדי להוסיף אורגניזמים נוספים או taxa כדי לא לכלול, לחץ " + " יופיעו לחצן של שדה אחר. לא לכלול כל taxa לא רצויים בתיבת אורגניזם על-ידי הקלדת את השם או אורגניזם טקסון, בחירה מתוך הרשימה המופיעה בעת הקלדת ובדיקת " תכלול " בתיבה בשמאל.
4. לגשת פרמטרים נוספים על ידי לחיצה על " פרמטרי האלגוריתם " ליד החלק התחתון של הדף. נשאיר את ברירת המחדל אלא אם כן יש תירוץ עבור שינוי פרמטר.
5. לחץ " הפיצוץ " לחצן הפעל הניתוח; זה עלול לקחת קצת זמן התוצאות יופיעו. באופן כללי, לאחזר כניסות עם מצפה ערך (או e-ערך) של " -05 " או יותר ולשמור ברצף רגיל בתוכנית לעריכת.
  1. אם כל הלהיטים מעל לגודל הסף הזה, הפעל מחדש את החיפוש עם מספר רב יותר של רצפי היעד (במקטע פרמטרים אלגוריתם) כדי להשיג כל רצפי רלוונטי.
במידת הצורך, לקצץ את רצפי כדי לא לכלול מידע לא רלוונטי (למשל, הקיפול CS-αβ חל רק פפטיד בוגר). לזהות את האות פפטידים pro-פפטידים להסרת באמצעות אביזר ¹⁵ (זמין באינטרנט), או SignalP עבור מתוחכמים יותר אות פפטיד חיזוי ¹⁶ (זמין באינטרנט).

3. ליצור הפניה ב גיליון אלקטרוני המבוסס על חשוב תכונות כי זוהו

לזהות את מאפייני המכונן של קבוצת עניין. לדוגמה, השתמש הקיפול CS-αβ שקבע סופית מבנה הפתרון של חרק defensin A Phormia terraenovae ( איור 1) ⁸.
1. הקיפול כוללת מוטיב קטן יותר הנקרא סליל מיוצב ציסטאין (תגובת CSH) ¹⁷; לזהות את מוטיב זה על ידי CXXXC (כאשר X הוא כל חומצה אמינית) הזרם של CXC בצורת שתי איגרות חוב דיסולפידי ( איור 1 , מוצק ורוד קווים).
  הערה: כדי להשלים את מוטיב CS-αβ, קשר דיסולפידי השלישית נוצר מן cysteines נוספים הממוקמים לפני חצי אחד של המוטיב תגובת CSH ( איור 1, מנוקד קווים ורודים).
להיכנס אלה הגדרת תכונות לתוך גיליון אלקטרוני. ראה איור 2-
1. שימוש עמודות עבור התכונות שנשמרת ו כדי לייצג את החללים בין תכונות אלה. שמור את העמודות רחב מספיק כדי להתאים מספרים ולהבטיח שיש להם רוחב עקבי. הגדר את רוחב באמצעות " עיצוב | רוחב עמודה " פונקציה ( איור 2, חץ ורוד).
2. השתמש בשורות עבור רצף שמות.
3. כאשר רצף יש התכונה, מלא את התיבה באמצעות הפונקציה מילוי ( איור 2, כיכר ורוד). עבור המרווח בין תכונות, הזן את מספר חומצות אמינו בתיבת בין ולהשאיר אותה ללא מילוי. לדוגמה, באמצעות החרק defensin רצף נותן הפניה הכוללת שש cysteines, עם spacings מוגדר בין C2 C3 ובין C5 C6.
הוסף נציג רצפים שהוקמו בעבר חברי הקבוצה בהתבסס על מסדי נתונים מבניים ספרות.
הערה: לדוגמה, ספרות הקודם לבין מסד הנתונים SCOP לזהות מספר קבוצות להכללה: defensins חרקים, קצר-שרשרת העקרב רעלים, רעלים ארוכי שרשרת העקרב, MGD-1, צמח defensins, תולעים נימיות ABFs, drosomycins מן דרוזופילה, ו macins. הספרות מזהה רצף חיידקי עם cysteines רק 4 עשוי לייצג אב הטיפוס הזה superfamily ¹⁸. הוספת רצפי אלה מגדילה את מספר cysteines של ההפניה מ-6 עד 10 אך שומר את היישור של המאפיינים המבניים החשובים ( איור 3).
1. כדי להוסיף תכונה זו נוטים להגדיר קבוצת משנה של רצפים (לדוגמה, נוספת ציסטאין), השתמש " הוספה " פונקציה ( איור 3, חץ ורוד).
2. אם קיימות תכונות חסרות רצף נתון, השאר את התיבה ללא מילוי, ולשלב אותו עם תיבות המייצגות חומצות אמינו להתערב. במידת הצורך, למזג את התאים באמצעות התכונה מזג ומרכז ( איור 3, תיבת ורוד).
המשך הוספת רצפים לקבוצות כדי לקבל תמונה טובה יותר של וריאציית בכל קבוצה של superfamily גדול יותר. לסכם את מאפייני הקבוצה כדי להקל על השוואות ( איור 4).
1. כאשר מספר חומצות אמינו בין התכונות העיקריות משתנה, להשתמש במקף לציון טווח, כגון 6-12 (חומצות אמינו 6-12) וקו נטוי כדי לציין גם / או, כגון 7/10 (7 או 10 החומצות).
2. לבחור דרך להוסיף ביאור תכונות של רצפי עשוי להיות רלוונטי, אך אינן מתרחשות לעיתים קרובות מספיק כדי לכלול בהפניה. לדוגמה, מאחר cysteines חשובים superfamily הזה, תווית cysteines נוספים ( איור 4, תיבות ורוד).
להוסיף newlרצפים המזוהים y בגיליון הנתונים באמצעות את רצפי הקים כמדריך. לדוגמה, הוספת רצפים tardigrades (צהוב) מציג רצפי tardigrade נחלקים למספר קבוצות שונות של superfamily ( איור 5 מציג סיכומים במקום שורה לכל רצף למטרות רווח).
מראים השתנות בתוך קבוצת טקסונומי על ידי ארגון מחדש את השורות ( איור 6).

4. להשתמש את ההפניה כדי לחדד היישורים חומצת אמינו

הערה: ישנן תוכניות רבות יכול לשמש עבור היישורים רצף מרובים, אבל להפגנה ישתמש מולקולרית ניתוח גנטיקה אבולוציונית (MEGA6) ¹⁹. כי הוא זמין להורדה בחינם.

להוריד ולהתקין את התוכנה-
להתחיל עם זווית חדשה במגה על-ידי בחירה " עריכה/בנייה יישור " תחת הכרטיסיה יישור, בחר " ליצור זווית חדשה של " בתיבת מופיע ולחץ על " אישור. " מכן בחר " חלבון. "
בחר " הכנס רצף מקובץ " ב " עריכה " תפריט כדי לייבא את רצפי.
הערה: רצפים תצטרך להיות בתבנית FASTA לייבוא לתוך מגה. צבעי רקע המשקפים סוגי חומצות אמיניות שונות משמשות כברירת מחדל, אך אפשרות זו ניתן לבטל תחת " תצוגה " תפריט.
לאחר כל רצפי מוזנים, לחץ על הסמל כיפוף היד ולאחר מכן " חלבון יישר " כדי ליישר את רצפי באמצעות אלגוריתם השריר ²⁰.
הערה: ClustalW הינו גם זמין.
1. אם הודעה המציינת כי שום דבר לא נשאר ער אבא שנבחר ומבקש לבחור את כל, לחץ על " אישור. "
2. הערה: זה פותח חלון המאפשר אחד לשנות פרמטרים מסוימים, אבל הם רק כשידוע אין סיבה לעשות זאת. ניתוח זה משתמש תת-קבוצה של הרצף נותחו גם עם נייר הקודם ¹².
סימון היישור מבוסס על התכונות החשובות; שימו לב: הבר העליון מעל רצפי יציג עמודות כלשהן איפה החומצה אמינית לחלוטין והתפאורה (*). לראות איור 7. נראה כי היישור הראשוני מראה רק שלושה cysteines שנשמרת ארבע ( איור 7, תיבות ורוד); הבטתי למטה את העמודה רצף AlCRP הוא בבירור לא מיושרים ( איור 7, חץ ורוד).
להיפטר פער גדול בין ה-אני את c שנשמרת, לסמן את המקפים ולחץ " מחק " מפתח. מסמן כל חומצות אמינו, או שהם יימחקו גם כן.
כדי להעביר חומצות אמינו מימין, להאיר, הקש על מקש רווח
1. הערה כי AlCRP עכשיו יש את cysteines מבנית מיושר, כי C האחרון של מוטיב CXXXC כולו במהלך היישור ( איור 8). להתאים את היישור לפי הצורך כדי לקבוע עדיפויות של התכונות החשובות ביותר של הרצף.

5. להשוות את קבוצות המזוהים באמצעות ההפניה עם תוצאות מניתוחי פילוגנטי

מן במערכים ראשוני, לקבוע אילו רצפים צריך להיות כלול בניתוח פילוגנטי; עבור מספר קטן של רצפים, שלב זה עלול שלא יהיה צורך.
1. לשמור קובץ יישור הכולל כל רצפי, אך עבור ניתוח פילוגנטי, להסיר רצפים יתירים ( איור 9, ורוד בתיבות הצג זוגות של רצפי יתירים).
2. אם ערכת הנתונים כוללת מספר רב של רצפים, להפעיל את ערך ניתוח ראשוני ויוצרים בחירת נציגי קבוצות זה תמיד קלייד.
לקבוע המודל הטוב ביותר של החלפת חומצת אמינו.
1. לייצא את היישור בתבנית מגה (תחת הכרטיסיה נתונים).
2. עבור לתפריט מודלים ובחר " למצוא את הטוב ביותר DNA/חלבון במודל. " בחר את קובץ ה. הרגע הצלת ופתיחתו; פעולה זו תפתח חלון בעל פרמטרים מסוימים שניתן לשנות.
3. השתמש הפרמטרים של ברירת המחדל אלא אם כן יש סיבה לשנות אותם. לחץ על " לחשב " להתחיל את הניתוח.
להפעיל ניתוח נראות מקסימלית (מ"ל) במגה-
1. בחר " לבנות/מבחן הסבירות המרבי עץ " ' מתפריט ' טקסונומי.
2. לבחור הדגם נחוש בדעתו להיות בכושר הטוב ביותר עבור הנתונים מ שלב 5.2 (הפלט ייתן המודל החלפה, כמו גם את הטוב ביותר " המחירים בין אתרי " פרמטר).
3. 1,000 לבחור bootstrap משכפל כדי להשיג את האמצעים של תמיכה עבור העץ.
4. לחץ " לחשב " כדי להפעיל את הניתוח; מגה יש " Explorer עץ " להמחיש את העץ.
להפעיל ניתוח בייסיאני תוכנת קוד פתוח MrBayes ²¹.
הערה: מדריך MrBayes זמין גם מאתר זה. זה נועד לספק שלבים בסיסיים ואינו מדריך מקיף להתנהלות ניתוח פילוגנטי בייסיאנית.
1. לייצא את היישור מגה בתבנית PAUP (Nexus) באותה תיקיה שבה התוכנית MrBayes-
2. MrBayes פתוח וסוג " exe שם הקובץ " (למשל, " exe Alignment.nex ").
3. לציין את הפרמטרים מודל וניתוח. לבחור את הדגם או שצוין בשלב 5.2 או לבחור " מעורב " הגדרת לנסות מודלים שונים ולדווח את התדירות של המודל על העצים עם ההסתברויות האחורי הטוב ביותר (prset aamodelpr = מעורב). סוג " showmodel " לדווח את ההגדרות הנוכחיות של מודל, " לעזור mcmc ב " כדי להציג את הגדרות הפרמטר הנוכחי, עם הסבר קצר על כל אחד.
4. להגדיר את מספר הדורות באמצעות " mcmcp ngen = " הפקודה (1 מיליון הוא אופייני).
5. סוג " mcmc ב " כדי להתחיל את הניתוח.
6. בעת השלמת מספר דורות, התוכנית תבקש להוסיף דורות רבים יותר. אם סטיית התקן הממוצע של פיצול התדרים הוא פחות מ- 0.1, הקלד. לא. אם זה מעל 0.1, הניתוח צריך להיות מותר להמשיך או פרמטרים מסוימים צריך להיות שונה (עיין במדריך).
7. השתמש " sumt " פקודה כדי ליצור את קבצי עץ.
8. לאחר הניתוח הושלם נוצר קונצנזוס עץ, וניתן להציגו העץ FigTree (זמין באינטרנט).
להשוות את העצים כדי לראות אם השיטות מפיקים תוצאות עקביות.
הערה: כמה רצפים אינם מספקים מידע רב: העצים לא יכול להיות פתרון טוב, הענפים שיש תמיכה מינימלית ( איור 10).
להשוות בין העצים לקבוצות מזוהה באמצעות ההפניה כדי לראות אם אלה קבוצות תמיכה הניתוחים פילוגנטי.

תוצאות

קבוצות של רצפי superfamily CS-αβ דיווחו בספרות מוצגים באיור4. זיווגים ציסטאין סמך את המספור עבור כל רצף מציע חמש קבוצות בסיסיות (טבלה 1, העמודה האמצעית). קבוצה 1 יש שישה cysteines זה דיסולפידי שלוש איגרות חוב, כולל רצפים מפני חרקים, זוהי חברת, רכיכות, נמטודות, ו?...

Discussion

הקריטריונים למתן חלבון בתוך קבוצה צריכה להיות ברורה, אבל זה לא תמיד המקרה. רצפים זאת יש CS-αβ מקפלים נחקרו במעבדות רבות באמצעות מגוון רחב של אורגניזמים, וכתוצאה מכך מערכות שונות של נומנקלטורה, וכן ברמות שונות של אפיון. בניסיון לכפות במינוח חדש לחלוטין אינה סבירה ולא יגרום בלבול רב כאשר ייעו?...

Disclosures

המחבר אין לחשוף.

Acknowledgements

מחקר שוטף פפטיד מיקרוביאלית tardigrade נתמך על ידי מימון מגזר מן המערב התיכון אוניברסיטת Office של מחקר במימון תוכניות (ORSP). ORSP היה אין תפקיד תכנון המחקר, איסוף נתונים, ניתוח, פרשנות או הכנת כתב היד.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
BLAST webpage			https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
EditSeq (Lasergene suite)	DNASTAR		https://www.dnastar.com/t-allproducts.aspx
Excel 2013	Microsoft
FigTree			http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/
MEGA			www.megasoftware.net
MrBayes			http://mrbayes.sourceforge.net/
SCOP database			http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/

References

Matsuyama, K., Natori, S. Purification of Three Antibacterial Proteins from the Culture Medium of NIH-Sape-4, an Embryonic Cell Line of Sarcophaga peregrina. J Biol Chem. 263 (32), 17112-17116 (1988).
Lambert, J., et al. Insect immunity: Isolation from immune blood of the dipteran Phormia terranovae. of two insect antibacterial peptides with sequence homology to rabbit lung macrophage bactericidal peptides. PNAS. 86 (262-266), (1989).
Dimarcq, J. -. L., Bulet, P., Hetru, C., Hoffmann, J. Cysteine-rich antimicrobial peptides in invertebrates. Biopolymers. 47, 465-477 (1998).
Shafee, T. M. A., Lay, F. T., Hulett, M. D., Anderson, M. A. The Defensins Consist of Two Independent, Convergent Protein Superfamilies. Mol Biol Evol. 33 (9), 2345-2356 (2016).
Zhu, S., Gao, B. Nematode-derived drosomycin-type antifungal peptdies provide evidence for plant-to-ecdysozoan horizontal transfer of a disease resistance gene. Nat Commun. 5, (2014).
Zhu, S., Gao, B. Evolutionary origin of b-defensins. Dev. Comp. Immunol. 39, 79-84 (2013).
Bonmatin, J. -. M., et al. Two-dimensional 1H NMR study of recombinant insect defensin A in water: Resonance assignments, secondary structure and global folding. J Biomol NMR. 2 (3), 235-256 (1992).
Cornet, B., et al. Refined three-dimensional solution structure of insect defensin A. Structure. 3 (5), 435-448 (1995).
Murzin, A. G., Brenner, S. E., Hubbard, T., Chothia, C. SCOP: a structural classification of proteins database for the investigations of sequences and structures. J Mol Biol. 247, 536-540 (1995).
Sillitoe, I., et al. CATH: comprehensive structural and functional annotations for genome sequences. Nucleic Acids Res. 43, 376-381 (2015).
Lam, S. D., et al. Gene3D: expanding the utility of domain assignments. Nucleic Acids Res. 44, 404-409 (2016).
Tarr, D. E. K. Establishing a reference array for the CS-ab superfamily of defensive peptides. BMC Res Notes. 9, 490 (2016).
Shafee, T. M. A., Robinson, A. J., van der Weerden, N., Anderson, M. A. Structural homology guided alignment of cysteine rich proteins. SpringerPlus. 5 (27), (2016).
Altschul, S. F., Gish, W., Miller, W., Myers, E. W., Lipman, D. J. Basic Local Alignment Search Tool. J Mol Biol. 215 (3), 403-410 (1990).
Duckert, P., Brunak, S., Blom, N. Prediction of proprotein convertase cleavage sites. Protein Eng Des Sel. 17 (1), 107-112 (2004).
Petersen, T. N., Brunak, S., von Heijne, G., Nielsen, H. SignalP 4.0:discriminating signal peptides from transmembrane regions. Nat Methods. 8, 785-786 (2011).
Kobayashi, Y., et al. The cysteine-stabilized a-helix: A common structural motif of ion-channel blocking neurotoxic peptides. Biopolymers. 31, 1213-1220 (1991).
Gao, B., del Carmen Rodriguez, M., Lanz-Mendoza, H., Zhu, S. AdDLP, a bacterial defensin-like peptide, exhibits anti-Plasmodium. activity. Biochem Biophys Res Commun. 387, 393-398 (2009).
Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., Kumar, S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis. Mol Biol Evol. 30 (12), 2725-2729 (2013).
Edgar, R. C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Res. 32 (5), 1792-1797 (2004).
Ronquist, F., Huelsenbeck, J. P. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics. 19 (12), 1572-1574 (2003).
Altschul, S. F., et al. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Res. 25 (17), 3389-3402 (1997).
Zhang, Z., et al. Protein sequence similarity searches using patterns as seeds. Nucleic Acids Res. 26 (17), 3986-3990 (1998).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

126 superfamily defensins CS superfamily

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: