豌豆乙酰羟酸还原异构酶基因结构、蛋白活性分析及其调控机制研究

用PCR方法获得了G2豌豆AAIR基因的核DNA序列,分析表明该基因由8个内含子和9个外显子组成,其中3个内含子带有特征性的富A/T内源启动子区.分子杂交试验表明,短日照条件下G2豌豆中AAIR的表达不受生殖生长的影响,开花前后都维持较高水平的表达.长日照条件下,植株开花后AAIR的表达水平迅速下降.AAIR基因表达强度的变化与豌豆乙酰羟酸还原异构酶的活性变化规律相一致.用乙酰羟酸还原异构酶缺陷型大肠杆菌做功能互补实验发现,带有豌豆AAIR cDNA的细菌能够在缺少分枝氨基酸的M9培养基上生长,表明该基因产物确实具有乙酰羟酸还原异构酶活性.进一步的研究表明,豌豆AAIR基因产物能显著提高野生型大肠杆菌合成分枝氨基酸的能力.凝胶阻滞实验表明,AAIR基因的内含子中的富A/T区能与豌豆核蛋白提取物发生特异性结合.该蛋白在不衰老的短日照G2豌豆顶芽中一直保持稳定表达,但在迅速衰老的长日照豌豆顶芽中,开花后该蛋白就迅速降低直至完全消失.因此,AAIR基因内源启动子区与核蛋白的特异性结合可能是调控该基因表达的重要机制.