调节蛋白PfeR的生物信息学分析开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：细菌能够生存的首要前提是适应外界环境，因此细菌必须具有感应外界环境信号的能力，并迅速将信号传人菌体内，从而启动一系列相关基因的转录、翻译、表达以及表达产物的修饰，发挥相应的生物学功能。目前发现的细胞信号转导途径多种多样，其中蛋白质磷酸化信号转导途径普遍、广泛地存在于各种生物体中。大多原核生物采用一种类似的机制“双组分系统”来调控蛋白质磷酸化，进行信号转导，而令人感兴趣的是，迄今为止未在高等真核生物体内发现有类似的“双组分系统”参与信号转导。 “双组分系统”的核心通常由2个蛋白组成。一是组氨酸蛋白激酶，通常它是一个跨膜蛋白，结构可分为三部分，自n端到c端依次为配体(信号)结合部位，为高度可变区；组氨酸自身磷酸化位点，分子构象为二聚体；atp结合的激酶功能区，内含n、gl、f、g2 四个保守的基序(motif)。另一个蛋白为反应调节蛋白，是一个胞质蛋白。结构上分为两部分，n端含有能接受磷酸基团的天冬氨酸位点。相对保守， 为调控区域；c端为效应区，序列高度可变，含有多个可与不同的dna序列特异性结合的位点。“双组分系统”的作用机制为当外界信号作用于组氨酸蛋白激酶的膜外配体结合区时，激活激酶的atp结合部位结合、水解atp为adp，并将atp的磷酸基团转移到激酶上的组氨酸位点，使其发生自身磷酸化。随后，反应调节蛋白的调控区域能与磷酸化的组氨酸蛋白激酶相互作用，将激酶上的磷酸基团转移到自身的天冬氨酸位点上，发生自身磷酸化，并能激活效应区，使其构象改变，暴露不同的 dna结合位点，结合不同的dna序列，产生一系列的调控反应。

目的：掌握蛋白克隆技术方法，学习实验所需要的研究仪器使用方法。

意义：调节蛋白pfer的克隆与表达为后续的蛋白研究提供物质基础，加深对调节蛋白pfer的了解与学习。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容： 克隆表达恶臭假单胞菌中的双组份调节系统中的调节蛋白pfer，为以后的功能研究打下基础。

预期目标：成功完成调节蛋白pfer的克隆与基因表达，能够实现其在外源细胞中的表达，有效地对其功能进行研究。

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法：实验法

步骤：

1. 准备材料、试剂与菌株
2. 进行引物设计
3. 利用引物进行基因的扩增回收
4. PCR技术鉴定筛选克隆株
5. 构建重组载体并导入大肠杆菌
6. 完成实验，撰写实验报告

4. 参考文献

[1] 李春晓, 张宇曦, 祁克宗, et al. phop/q双组分系统对禽致病性大肠杆菌的毒力调控作用[j]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(1):157-164.

[2] 田媛媛, 胡涛. 变异链球菌的vicrk双组分信号传导系统[j]. 国际口腔医学杂志, 2012(01):95-98.

[3] 赵新元, 崔力. 变异链球菌双组分信号传导系统的研究进展[j]. 口腔医学研究, 2018, 34(8):815-817.

5. 计划与进度安排

一、查阅文献，写出开题报告（2022年3月15日前完成）

根据论文题目，查阅正式出版的中外学术期刊和专著，从中选择10篇以上参考文献（外文1-2篇或以上），认真阅读，深刻理解，综合分析，掌握其最新动态，参照论文设计任务书的研究内容，写出开题报告。如参考文献要列出作者姓名、论文标题、发表刊物、时间、卷（期）及起止页码。在查阅的文献中选1篇外文（文献内容要结合本研究内容）全文翻译为中文。

二、实验研究前期准备工作（2022年11月11日到2022年3月15日）