【摘要】：依據(jù)已公布的蕎麥轉(zhuǎn)錄組測序信息,從Contig文庫中獲得了1個碳酸酐酶(carbonic anhydrase,簡稱CA)轉(zhuǎn)錄本,通過逆轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)擴增得到CA基因全長序列。生物信息學分析表明,FsCA1基因全長1 233 bp,開放閱讀框978 bp,編碼325個氨基酸;分子量35.11 ku,等電點7.59;包含9個α-螺旋、6個β-折疊、多個無規(guī)則卷曲和延伸鏈;含有1個信號肽和1個跨膜區(qū);具有β-類碳酸酐酶典型的2個氨基酸保守域。亞細胞定位顯示,該蛋白出現(xiàn)在葉綠體中的可能性最大。利用同源建模法構(gòu)建了FsCA1三維結(jié)構(gòu)模型,表明甜蕎CA與豌豆CA同型八聚體能很好地匹配,推測甜蕎CA也是同型八聚體。用實時熒光定量PCR檢測FsCA1在蕎麥不同器官中的表達水平,結(jié)果顯示,FsCA1在葉中表達水平最高,其次是在莖中,在根中表達水平最低。
【圖文】：

2．2FsCA1編碼蛋白的理化性質(zhì)和高級結(jié)構(gòu)預測預測FsCA1的分子式為C1574H2484N412O470S13，分子量35．11ku;正電殘基(Arg+Lys)、負電殘基(Asp+Glu)分別為34、33個，等電點7．59;不穩(wěn)定指數(shù)為50．78，表明該蛋白不穩(wěn)定;脂肪系數(shù)89．75;親水性系數(shù)0．023。預測FsCA1蛋白的二級結(jié)構(gòu)主要有4種類型，由9個α－螺旋、6個β－折疊、多個延伸鏈和無規(guī)則卷曲組成。利用SWISSMODEL蛋白質(zhì)在線建模工具AlignmentModel，以蕎麥FsCA1為目標序列，以同源性高達82．38%的豌豆CA蛋白三維結(jié)構(gòu)(POB:1ekj．1．B)為模板進行同源建模，建模殘基范圍116～325個，目標序列和模板蛋白序列相似性達到56%。豌豆CA蛋白為同型八聚體，，而FsCA1蛋白三維結(jié)構(gòu)具有豐富的α－螺旋、無規(guī)則卷曲，因此推測本研究獲得的FsCA1編碼產(chǎn)物也是同型八聚體(圖2)。2．3FsAC1編碼蛋白信號肽、亞細胞定位和跨膜區(qū)的預測SignalP4．0軟件預測表明，F(xiàn)sAC1的第1～25位氨基酸殘基間有1個信號肽。用WoLFPSOＲT預測表明，該蛋白在葉綠體的定位系數(shù)為12．0(chlo:12)，在線粒體的定位系數(shù)為2．0(mito:2．0)，在其他細胞器官中無分布。據(jù)此判斷，F(xiàn)sAC1編碼蛋白最有可能在葉綠體、線粒體內(nèi)發(fā)揮作用，或附著在這些細胞器上共同完成。HMMTOP分析結(jié)果顯示，第192～214位氨基酸之間有23個氨基酸形成的跨膜區(qū)。2．4FsAC1編碼蛋白的motif分析β－碳酸酐酶具有2個典型的保守區(qū)，保守區(qū)H1:C－［SA］－D－S－Ｒ－［LIVM］－x－［AP］，保守序列L2［EQ］－［YF］－A－［LIVM］－x(2)－［LIVM］－x(4)－［LIVMF］(3)－x－G－H－x(2)－C－G。FsAC1序列完全與此符合，其中保守區(qū)H(第156～163位)的保守序列為CSDSＲVcP，保守區(qū)F(第200～220位)的保守序列為EYAVlhLkvsnIVViGHsaCG。2．5不同

2．2FsCA1編碼蛋白的理化性質(zhì)和高級結(jié)構(gòu)預測預測FsCA1的分子式為C1574H2484N412O470S13，分子量35．11ku;正電殘基(Arg+Lys)、負電殘基(Asp+Glu)分別為34、33個，等電點7．59;不穩(wěn)定指數(shù)為50．78，表明該蛋白不穩(wěn)定;脂肪系數(shù)89．75;親水性系數(shù)0．023。預測FsCA1蛋白的二級結(jié)構(gòu)主要有4種類型，由9個α－螺旋、6個β－折疊、多個延伸鏈和無規(guī)則卷曲組成。利用SWISSMODEL蛋白質(zhì)在線建模工具AlignmentModel，以蕎麥FsCA1為目標序列，以同源性高達82．38%的豌豆CA蛋白三維結(jié)構(gòu)(POB:1ekj．1．B)為模板進行同源建模，建模殘基范圍116～325個，目標序列和模板蛋白序列相似性達到56%。豌豆CA蛋白為同型八聚體，而FsCA1蛋白三維結(jié)構(gòu)具有豐富的α－螺旋、無規(guī)則卷曲，因此推測本研究獲得的FsCA1編碼產(chǎn)物也是同型八聚體(圖2)。2．3FsAC1編碼蛋白信號肽、亞細胞定位和跨膜區(qū)的預測SignalP4．0軟件預測表明，F(xiàn)sAC1的第1～25位氨基酸殘基間有1個信號肽。用WoLFPSOＲT預測表明，該蛋白在葉綠體的定位系數(shù)為12．0(chlo:12)，在線粒體的定位系數(shù)為2．0(mito:2．0)，在其他細胞器官中無分布。據(jù)此判斷，F(xiàn)sAC1編碼蛋白最有可能在葉綠體、線粒體內(nèi)發(fā)揮作用，或附著在這些細胞器上共同完成。HMMTOP分析結(jié)果顯示，第192～214位氨基酸之間有23個氨基酸形成的跨膜區(qū)。2．4FsAC1編碼蛋白的motif分析β－碳酸酐酶具有2個典型的保守區(qū)，保守區(qū)H1:C－［SA］－D－S－Ｒ－［LIVM］－x－［AP］，保守序列L2［EQ］－［YF］－A－［LIVM］－x(2)－［LIVM］－x(4)－［LIVMF］(3)－x－G－H－x(2)－C－G。FsAC1序列完全與此符合，其中保守區(qū)H(第156～163位)的保守序列為CSDSＲVcP，保守區(qū)F(第200～220位)的保守序列為EYAVlhLkvsnIVViGHsaCG。2．5不同

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