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医学遗传学与疾病研究
(
网络版
), 2012
年
,
第
1
卷
,
第
2
篇
,
第
6
-
14
页
Yixue Yichuanxue Yu Jibing Yanjiu (Online), 2012, Vol.1, No.2, 6
-
14
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8
图
1 GJB2
蛋白系统发育树
注
:
物种名称后面的数字代表该物种序列编号
,
系统发育树
各结点处的数字代表该处祖先序列的编号
;
此外
,
编号
21
的祖先序列为树中哺乳动物的祖先序列
,
编号
18
的祖先序
列为树中两栖类动物的祖先序列
Figure 1 The phylogenetic tree of GJB2 proteins
Note: The number behind the species name represents the species’
sequence number. The number in the node represents the ancestral
sequence number of this node; No.21 represents the sequence
number of the tree’s mammalian ancestor and No.18 represents the
sequence number of this tree’s amphibian ancestor
基酸残基是固定的，
20.80% (47/226)
的氨基酸残基
是保守的。此外，在
17
个物种序列比对中，其中
固定的氨基酸残基在祖先序列中也是一致的。将人
类
GJB2
序列、哺乳动物的祖先序列和两栖类动物
的祖先序列进行多序列比对，有
73.45% (166/226)
的位点显示是固定的。由于基因进化作用，
GJB2
出现多态性位点从而形成了不同物种，其中部分多
态性位点在人类与祖先序列比对中是固定的，因
此，将人类
GJB2
序列中的这些位点视为固定位点
可提高分析的精确度。所以，最终得到了
166
个固
定的氨基酸残基位点。
图
2
人类、哺乳动物和两栖类动物祖先序列比对分析结果
注
: S21
为进化树中哺乳类动物祖先序列
, S18
为进化树中两
栖类动物祖先序列
;
序列下方的结果为
human, S21
和
S18
比对结果
; Result_1
为
17
个物种多序列比对结果
, Result_2
为
human
和进化树中各结点处祖先序列多序列比对结果
Figure 2 The results of multiple sequence alignment among human,
mammalian and amphian ancestor
Note: S21 represents the sequence number of the tree’s mammalian
ancestor and S18 represents the sequence number of this tree’s
amphibian ancestor; The alignment result among human, S21
and S18 is below the sequences; Result_1 is the multiple
sequence alignment result of 17 species, and Result_2 is the
result of ancestors of the tree’s nodes and human
人类
GJB2
序列的
SMART
分析
(Kelley et al.,
1998)
显示，
GJB2
是由
5
个非跨膜区
(2
个细胞外环
,
1
个
N
末端
, 1
个
C
末端和
1
个细胞内环
)
和
4
个跨
膜区组成
(
图
3)
，
53↔180
、
60↔174
及
64↔169
为
二硫键结合位点。研究表明，间隙连接蛋白家族成
员之间的同源性主要在细胞外的两个结构域，其次
是跨膜结构域，细胞质内的结构域差别最大。经比
对分析各区域的保守度，结果显示细胞外环区、跨
膜区与胞质区的平均保守度分别为
94.74%
、
93.38%
和
72.78% (
表
2)
。
GJB2
蛋白细胞外环的高度保守性，
推测其可能与间隙连接蛋白其他家族成员在细胞
外侧存在相互作用。此外，由于胞质区
CT
结构域
的保守度极低，在本文定义为“
1
号非保守区”。
1.4
人类
GJB2
蛋白三维结构比较
人类
GJB2
的三维结构包括了
6
个α螺旋、
5
个
β折叠、
10
个转角以及
7
个卷曲
(
图
3)
。将人类
GJB2
三维结构与其余
16
个物种进行两两比较，得分≥
98
的序列三维结构与人类的几乎完全重叠，分别是编