佛手瓜鯊烯合酶基因克隆及酶分子結(jié)構(gòu)分析
本文關(guān)鍵詞: 佛手瓜 鯊烯合酶 基因克隆 結(jié)構(gòu)分析 出處:《安徽農(nóng)業(yè)科學》2016年32期 論文類型:期刊論文
【摘要】:[目的]克隆佛手瓜鯊烯合酶(SQS)基因,并基于克隆的SQS序列分析該酶的分子結(jié)構(gòu),為佛手瓜生物活性成分的利用提供理論依據(jù)。[方法]根據(jù)SQS基因5'末端保守序列和3'race方法擴增的佛手瓜SQS基因3'末端序列設(shè)計佛手瓜SQS基因克隆引物。擴增的佛手瓜SQS基因片段插入p GEM-T Easy Vector后經(jīng)DNA測序。應(yīng)用生物信息學方法分析克隆序列的開放閱讀框架(ORF)、酶蛋白的疏水性/親水性和蛋白質(zhì)磷酸化位點,預(yù)測酶蛋白的二級結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級結(jié)構(gòu)和跨膜區(qū)。以布朗葡萄藻為outgroup,應(yīng)用MEGA 5.0進行UPGMA算法構(gòu)建系統(tǒng)樹,并進行1 000次的Bootstrap測試。[結(jié)果]佛手瓜SQS由417氨基酸殘基構(gòu)成,等電點為6.983。構(gòu)象預(yù)測提示該酶二級結(jié)構(gòu)以α螺旋為主,是一種只有三級結(jié)構(gòu)的單體酶,其活性中心是主要由幾個α螺旋圍繞形成的穴狀結(jié)構(gòu),酶蛋白肽鏈中具有1個跨膜區(qū)。結(jié)構(gòu)域分析表明SQS屬于異戊二烯合酶家族。磷酸化位點分析顯示該酶共有17個磷酸化位點,其中,S48位于與酶活性中心相關(guān)模體中,而S196為陸生植物SQS基因的正選擇位點。以佛手瓜SQS基因ORF序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹得到的系統(tǒng)發(fā)生分類結(jié)果與形態(tài)學分類結(jié)果一致。[結(jié)論]佛手瓜SQS是由417氨基酸殘基構(gòu)成的單體酶,具有1個跨膜區(qū)和17個磷酸化位點,其中,S48和S196可能是佛手瓜SQS酶活性調(diào)節(jié)的關(guān)鍵性磷酸化位點。
[Abstract]:[Objective: to clone squalene synthase (squalene synthase) gene from papaya and analyze its molecular structure based on cloned SQS sequence. [Methods based on the conserved 5'terminal sequence of SQS gene and the 3'terminal sequence of SQS gene amplified by 3race method, cloned primers of SQS gene were designed. The amplified SQS gene of Fructus papaya was amplified. Fragment insertion p. GEM-T Easy Vector was sequenced by DNA. An open reading framework for the analysis of cloned sequences by bioinformatics (. ORF). The hydrophobic / hydrophilic and protein phosphorylation sites of the enzyme protein were predicted, and the secondary structure, domain, tertiary structure and transmembrane region of the enzyme protein were predicted. MEGA 5.0 was used to construct the system tree with UPGMA algorithm, and 1 000 Bootstrap tests were carried out. [Results SQS was composed of 417 amino acid residues and the isoelectric point was 6.983.Conformational prediction indicated that the secondary structure of the enzyme was 偽 helix, which was a monomeric enzyme with only tertiary structure. Its active center is a cavernous structure formed mainly by several 偽 -helix. SQS belongs to isoprene synthase family. Phosphorylation site analysis showed that there were 17 phosphorylation sites in the enzyme. S48 is located in motifs associated with enzyme active centers. S196 is the positive selection site of SQS gene in terrestrial plants. The phylogenetic classification results obtained from the phylogenetic tree constructed from the ORF sequence of SQS gene are consistent with the morphological classification results. [Conclusion SQS is a monomeric enzyme composed of 417 amino acid residues with one transmembrane region and 17 phosphorylation sites. S48 and S196 may be the key phosphorylation sites for the regulation of SQS activity.
【作者單位】: 廣西醫(yī)科大學生物化學與分子生物學教研室;桂林醫(yī)學院醫(yī)藥生物技術(shù)重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金項目(31260069) 廣西高等學校優(yōu)秀中青年骨干教師培養(yǎng)工程資助項目
【分類號】:S642.9
【正文快照】: 佛手瓜(Sechium edule Swartz)為葫蘆科多年生宿根性草質(zhì)藤本植物,其果實肉質(zhì)細嫩,富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、胡蘿卜素及鈣、磷、鐵、硒等營養(yǎng)物質(zhì),是具有保健作用的珍稀蔬菜[1]。研究表明,佛手瓜根、莖、葉和果實含有葉酸、泛酸、煙酸、黃酮類和皂甙類等生物活性物質(zhì)[
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