牡丹SHMT基因的鉴定与生物信息学分析

丝氨酸羟甲基转移酶(Serine hydroxymethyltransferase,SHMT)是一种磷酸吡哆醛(PLP)依赖酶,SHMT基因在为植物提供一碳单位和抗病虫害等方面发挥着重要作用.研究利用生物信息学方法从牡丹基因组数据库中鉴定得到33条SHMT基因.这些基因所编码的蛋白质含有69~603个不等数量的氨基酸,分子量大小为7.52~66.90 kD,理论等电点处于4.90~10.45之间,近2/3的基因都分布在第4条染色体上.启动子顺式作用原件分析显示,牡丹SHMT启动子中含有大量与植物光反应、应激反应等有关联的顺式作用原件.该研究结果可为牡丹SHMT基因功能的进一步研究奠定基础.

植物SHMT基因家族研究进展

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)是植物细胞代谢和光呼吸作用的关键酶,对丝氨酸和甘氨酸反应起着催化作用。SHMT基因家族是存在于胞质和线粒体中结构和功能上非常相似的编码SHMT蛋白的一类基因。对SHMT基因在植物体中的分类及表达、SHMT基因的克隆、SHMT基因逆境表达机理及其在植物保护领域中的应用等研究进展进行了综述,旨在为植物SHMT基因家族的功能及其相关应用研究提供参考。

大肠杆菌丝氨酸羟甲基转移酶基因(glyA)的克隆和表达

利用插入失活及营养缺陷型互补法将大肠杆菌K12 13kb的glyA基因克隆到质粒pBR329中。将重组质粒酶切,亚克隆,确定2.6kb PstI-EcoRI亚克隆片段带有完整的glyA基因。共获得12株glyA基因重组菌,对重组质粒进行了酶切鉴定。不同重组菌丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)活性及其酶表达量均不相同。受体菌未检测到丝氨酸的产生。重组菌株JM109(pSM13)、K12(pSM13)、K12(pSM14)和K12(pSM15)SHMT酶表达量分别占全菌可溶性蛋白的15.7％、15.4％、11.8％和9.48％。

甲醇利用菌SDM11中glyA基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

对甲醇降解菌Methylobacterium.sp SDM11中的glyA基因进行克隆及特性研究,以获得更多的丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxymethyltransferase,SHMT)资源。根据GenBank中已报道的Methylobacterium extorquensAM1中的glyA基因序列(登录号:L33463)设计引物,以SDM11的基因组DNA为模板,PCR扩增glyA基因。利用pETblue-2载体将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中得到表达。PCR扩增到一个1.40 kb大小的DNA片段,经过blast软件比对分析,发现该片段与已报道的Methylobacterium extorquensAM1的glyA基因的序列相似性为95%,氨基酸序列的相似性为98%。该基因编码468个氨基酸,预测的分子量大小为52.2 kD,等电点为7.02,发现纯化后的目标蛋白具有SHMT酶活性,并初步测定了酶活力。