玉米SUT基因家族生物信息学分析

蔗糖转运蛋白(SUCs或SUTs)是植物特有的一类跨膜转运蛋白,负责蔗糖的跨膜运输,在韧皮部蔗糖装载、卸载及长距离运输中发挥重要作用。为了挖掘植物SUT基因的功能,本研究对玉米SUT基因家族成员进行了系统的生物信息学分析。基于玉米基因组数据库,本研究鉴定到8个SUT基因,氨基酸大小在501~592之间,含有5~14个外显子,分布在1、3、4、5和9号染色体上。除ZmSUT2外,其他家族成员均为碱性蛋白质;只有ZmSUT3是不稳定蛋白,其余皆为稳定蛋白;所有ZmSUTs均为疏水性蛋白,主要定位在质膜上,无信号肽。ZmSUTs具有12个跨膜拓扑结构,属于易化扩散载体(MFS)家族和蔗糖/H^(+)共转运体(GPH)超家族成员,具有高度保守性。磷酸化位点预测结果显示,该家族具有多个潜在磷酸位点。蛋白二级结构具有相似的特征,α-螺旋和无规则卷曲为ZmSUTs的主要结构元件。系统进化分析显示ZmSUTs可分为4个亚家族(SUT2~SUT5),玉米与高粱SUTs亲缘关系最近,其次是水稻,最远是拟南芥。本研究通过玉米基因组分析,挖掘到8个SUT基因家族成员,系统分析其序列特征、蛋白理化性质、蛋白结构、进化关系等,为深入研究玉米SUT基因功能提供了参考依据。