芥蓝AOP基因家族生物信息学分析

芥子油苷(GS)是一类植物次生代谢产物,其多样性是由特定氨基酸前体延伸和侧链修饰所致.在侧链修饰过程中,AOP2和AOP3被证明可催化甲基亚磺酰基烷基GS分别形成烯基和羟烷基GS.为了解芥蓝(Brassica alboglabra)AOP基因家族成员编码2-氧化戊二酸双加氧酶的生物学功能,利用鉴定的家族成员进行蛋白质理化性质、蛋白质保守结构、基因结构、染色体定位、共线性关系、系统进化树、启动子顺式作用元件以及编码蛋白互作预测的生物信息学分析.结果显示芥蓝中有17个AOP基因家族成员,蛋白质分子量为34 106.15-51 346.77,属酸性非分泌蛋白质,分布在6条染色体上;系统进化树分析结果显示AOP基因家族可分为两大类;成员均包含DIOX_N和FE2OG_OXY结构域,Motif相对保守;成员启动子可能有多个转录起始位点,包含非生物胁迫应激响应元件及MYB结合位点,推测MYB可能通过调控AOP进而调控芥蓝GS代谢;AOP基因家族编码蛋白间不互作,与MYB、NDUF等蛋白互作;AOP家族成员间有3对共线性关系,与拟南芥基因组和芜菁基因组之间分别存在9对、20对共线性关系.本研究表明芥蓝17个AOP基因家族成员在功能上存在差异,且该家族成员参与光、多种激素信号和MYB转录因子复杂的调控网络,结果可为今后人工调控芥蓝GS组分和含量提供理论依据.