Bioinformatics

Phylogenetics of the two-component sensor histidine kinase

利用BioEdit比較10種Streptococcus的two-component sensor histidine kinase的序列和其演化性分析，結果如下:

由Phylogenetics 分析所得到的Phylogenetic tree，可看出不同種Streptococcus的two-component sensor histidine kinase親緣關係。其中本實驗室所研究的Streptococcus pyogenes和Streptococcus mitits的親緣關係較為接近，而Streptococcus agalactiae則和其他九種的Streptococcus親緣關係較遠。

Protein structure

利用 PDB 有關CovS的結構資訊，結果如下:

Structure of a histidine kinase-response regulator complex

Protein sequence analysis of CovS

利用ExPASy和SMS進行CovS的蛋白質序列分析，結果如下:

預期的pI = 6.00 , Mw = 52.39461 kD

Protein GRAVY
-0.378

Protein Stats

Pattern:	Times found:	Percentage:
A	17	3.74
C	0	0.00
D	31	6.83
E	35	7.71
F	19	4.19
G	24	5.29
H	16	3.52
I	41	9.03
K	27	5.95
L	43	9.47
M	12	2.64
N	26	5.73
P	7	1.54
Q	19	4.19
R	30	6.61
S	33	7.27
T	24	5.29
V	33	7.27
W	3	0.66
Y	14	3.08
Aliphatic G,A,V,L,I	158	34.80
Aromatic F,W,Y	36	7.93
Sulphur C,M	12	2.64
Basic K,R,H	73	16.08
Acidic D,E,N,Q	111	24.45
Aliphatic hydroxyl S,T	57	12.56
tRNA synthetase class I E,Q,R,C,M,V,I,L,Y,W	230	50.66
tRNA synthetase class II G,A,P,S,T,H,D,N,K,F	224	49.34

利用Sequence Analysis分析 protein pI，結果如下:

Protein functional analysis of CovS

利用EBI搜尋CovS的功能性 domain，結果如下:

Sequence similarity among two-component sensor histidine kinase

利用CovS蛋白序列，進行相似程度的 blast 搜尋，結果如下：

使用Uniprot blast的結果，相似程度最高的是Streptococcus屬之間的物種。

使用NCBI blast的結果，相似程度最高的仍然是Streptococcus屬之間的物種。

How many two-component sensor histidine kinase exist in all species

利用NCBI搜尋各物種間的two-component sensor histidine kinase，結果如下:

two-component sensor histidine kinase普遍存在於細菌中，而在少數的真菌、古生菌、病毒中也可見。

Introduction of two-component sensor histidine kinase

Two component regulatory system (TCSs)是原核生物中重要的調控系統，也是細菌中最常見一種訊息傳遞系統，由histidine kinase（HK）和response regulator（RR）兩個蛋白質所組成。

histidine kinase（HK）嵌於膜上，可接收環境訊息的刺激而自我磷酸化，進而磷酸化位於細胞質的response regulator （RR）並調控其活性，活化後的response regulator （RR）具有基因轉錄因子或活化子的功能，結合到DNA 上以調控下游基因的轉錄（活化或抑制），使細菌面對外界環境改變。

histidine kinase（HK）的 histidine residue自我磷酸化後，將磷酸根傳到response regulator (RR)的aspartic acid residue上，使之活化並具有DNA binding activity可調控下游基因。

因學生的實驗內容主要是研究Streptococcus pyogenes中的其中一種two-component sensor histidine kinase ── CovS，故將以此蛋白質作為分析對象。