条斑紫菜藻红、藻蓝蛋白α和β亚基基因序列测定及分析

为了获得江苏吕泗的条斑紫菜藻红蛋白α(Pea)和β(Peb)亚基、藻蓝蛋白α(Pca)和β(Pcb)亚基基因的DNA序列,本文对其基因进行了克隆、序列测定及分析.根据已发表的基因序列(DQ666487.1)设计引物,对提取自条斑紫菜叶状体的DNA进行PCR和电泳鉴定,产物经测序证实获得藻红蛋白序列1 357 bp(HM008263.1)和藻蓝蛋白序列1 335 bp(HM008262.1).上述两段序列与已报道的条斑紫菜相关序列(DQ666487.1)同源性均为99%,与其它几种紫菜相关序列同源性为88%～98%.两段序列均采用多顺反子转录策略,排布顺序为5′Untranslated Regions(UTR)-Peb-间隔区-Pea-3′UTR和5′UTR-Pcb-间隔区-Pca-3′UTR.文中对基因翻译所得氨基酸序列做了理化参数、功能位点及空间构型的预测.基于对序列开放阅读框、启动子、Shine-Dalgarno(SD)序列的分析,本文对条斑紫菜分类地位进行了讨论.

不同植物种类络合素合酶基因的特征分析

植物络合素合酶(Phytochelatin synthases,PCS)是催化谷胱甘肽(GSH)聚合生成植物络合素(PCs)的关键酶,在缓解重金属胁迫方面具有重要作用。该研究采用ProtParam、TMHMM、SignalP、Phyre2、Pfam、Clustal X和MEGA等生物信息学在线程序及软件,对苹果、湖北海棠和已在GenBank上登录的杜梨、拟南芥、水稻、烟草和百脉根等植物的络合素合酶(PCS)基因的核酸及氨基酸序列、理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。结果表明:PCS蛋白氨基酸长度在465～506aa,理论等电点在5.67～7.77。PCS蛋白主要定位于细胞核中,除金鱼藻外,其它植物PCS蛋白均为不稳定蛋白。二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链等元件构成,空间结构高度相似。均具有一个植物络合素合酶(Phytochelatin)功能域,并具有3个预测的活性位点,属于植物络合素合酶蛋白家族。该研究为今后深入研究苹果中该基因的结构特征和功能提供了依据。

鲍曼不动杆菌UDP-葡萄糖4-差向异构酶Gne1的表征

异源表达鲍曼不动杆菌AB0057的UDP-葡萄糖4-差向异构酶并表征其酶学性质以及分析其结构与功能。将异构酶基因构建到pET-28a表达载体并在大肠埃希菌BL21(DE3)中异源表达,使用高效液相色谱检测酶活力及表征酶学性质。系统发育分析、序列比对、同源建模与分子对接分析其结构与关键催化位点。结果显示,重组酶Gne1获得可溶性表达,质量约为38.9 kD,催化最适温度为44℃,最适pH为6.0,米氏常数K_(M)与催化常数k_(cat)分别为(1.227±0.0824)mmol/L和(82.64±3.562)×10^(-3)·min^(-1)。该酶属于NADB_Rossmann超家族并分属于UDP_G4E_1_SDR_e亚组,分别具有典型GXGXXG基序与YXXXK基序。N端结构域与NAD结合,而C端结构域用来结合底物,催化关键位点为S125和Y150。本研究验证了Gne1的差向异构酶活性,阐释了其序列特点和结构特征,揭示了其与底物、辅因子的结合模式,分析了关键催化位点。为蛋白质工程改造提高酶活力进而利用生物酶法合成稀有功能糖提供了理论依据。