千里光脂肪醛脱羰基酶(CER1蛋白)的保守基序(CSM)与功能结构域分析

基于已构建的千里光全长c DNA文库,克隆其脂肪醛脱羰基酶基因(Gen Bank No.:KT895253),并进一步分析该基因所编码蛋白质(CER1蛋白)的氨基酸保守基元序列(conserved sequence motif,CSM)和蛋白质功能结构域的关系。蛋白质一级结构分析发现,千里光CER1蛋白由623个氨基酸残基组成;进化树和序列比对结果提示SH-片段和LH-片段这两个富含His的保守基元序列在不同物种中表现出高度保守性;3-D结构预测结果表明,高等植物CER1蛋白水合状态下具有高效的底物结合能力和脂肪醛脱羰基的催化效率。因此,根据脂肪醛脱羰基酶氨基酸保守基序对蛋白质功能域的决定作用,推测CER1蛋白的保守结构域是形成底物结合部位和酶催化活性中心的结构基础。

千里光热激蛋白90-3(Hsp90-3)的生物信息学与功能分析

Hsp90是真核细胞重要的一类分子伴侣,与植物的生长发育、抗逆性、信号转导及生物进化等功能密切相关。为了深入理解高等植物Hsp90结构与功能的关系,该研究从千里光(Senecio scandens)全长cDNA文库中分离到Hsp90-3基因。序列分析结果表明,该基因编码699个氨基酸的多肽,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtHsp90-3(登录号:NP_200412.1)的同源性最高,为93.71%;预测蛋白质的分子量为79.78 kD,理论等电点为5.08。信号序列分析结果发现,该蛋白主要定位于细胞的细胞核、过氧化物酶体、叶绿体类囊体膜及叶绿体基质中,提示作为分子伴侣,高等植物Hsp90-3参与细胞内膜系统蛋白质的转运。结构与功能分析发现,该蛋白有3个结构域及1个连接区,推测Hsp90-3在真核细胞的信号转导、转录调控及胁迫表达等过程中发挥重要功能。

千里光肌动蛋白基因(Actin)的生物信息学及功能分析

肌动蛋白(Actin)是广泛存在于高等植物中的组成型表达蛋白质,与细胞分裂、细胞运动、细胞信号转导等功能密切相关。为明确肌动蛋白性质与功能的关系,本研究从千里光全长cDNA文库中分离得到Actin基因。序列分析结果表明:该基因长度为1 481 bp,编码360个氨基酸残基的多肽,与甘草Actin基因编码的氨基酸序列(GenBank登录号:ABW71681.1)的同源性最高,达96%;预测蛋白质的分子量为40.02 kDa,理论等电点为5.85;结构分析发现,螺旋结构和无规则卷曲构成Actin二级结构的主要组分;三级结构预测发现,Actin具有4个结构域;蛋白系统发生树发现,与甘草和鹰嘴豆的亲缘关系较近。本研究认为,高等植物Actin可能参与基因的转录调控,其氨基酸突变位点未对功能结构域产生影响。

千里光β-葡萄糖苷酶基因(ScBG1)的序列特征与表达分析

目的:探讨千里光β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BG)基因(ScBG1)的序列特征及表达与抗菌性状的关系。方法:利用生物信息学软件分析千里光BG蛋白的序列特征、结构域,通过实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测ScBG1基因在不同抗菌性状的亲本及其杂交F1代的转录累积水平。结果:千里光BG蛋白一级结构由459个氨基酸残基构成,C端保守基元序列是该蛋白的功能结构域;亚细胞定位分析结果显示BG蛋白分布于细胞质膜、线粒体膜和线粒体膜间腔;ScBG1基因转录累积水平与抗菌性状呈正相关。结论:千里光β-葡萄糖苷酶催化产物参与抗菌性状的次生代谢信号传导网络,其抗菌生理功能表现为核基因组与线粒体基因组共同控制的数量性状。