毛果楊BBE基因家族及部分基因的功能解析
發(fā)布時間：2021-07-13 18:34
小檗堿橋酶（berberine bridge enzyme,BBE）家族,是一類典型的黃素雙共價氧化酶超家族（SCOPe d.58.32）的亞家族。我們的前期研究在發(fā)育木質(zhì)部糖蛋白組學中識別出了多個楊樹BBE基因,但其參與的生物學功能尚不清楚。我們識別出了毛果楊BBE家族所有成員,利用生物信息學手段分析了毛果楊BBE家族成員的信息,重點解析了PtBBE9a和PtBBE18a的表達特征,對其過表達功能進行了鑒定。本研究主要實驗結(jié)果如下:識別出了 69個毛果楊BBE家族成員,對其進行分類,共分為A-F六類。大多數(shù)PtBBEs位于1號染色體和11號染色體上,顯示毛果楊BBE家族擴張歸功于染色體間的復制,染色體內(nèi)復制以及基因串聯(lián)復制。根據(jù)phytozome電子數(shù)據(jù)和運用RT-PCR手段,分析了毛果楊BBE基因家族的組織表達特征,PtBBE23a、PtBBE24a主要在木質(zhì)部高豐度表達,PtBBE6b各個組織均有表達。篩選了一些可能參與莖發(fā)育和木質(zhì)素生物合成相關(guān)的BBE成員,PtBBE9a基因在木質(zhì)部高豐度表達,并隨莖節(jié)數(shù)增加其表達量逐漸升高;PtBBE18a基因在木質(zhì)部高豐度表達,其表達量也隨...
【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：58 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１－２ＢＢＥ分子結(jié)構(gòu)特征［１４］??－１４
?１緒論???Ａ?＿?一－?＾?Ｂ?Ｑ４２８一?Ｅ４ｉ！??而？＞?、嘗二??＾＾Ｙ１９３?＼??Ｃ?Ｅ４３Ｑ＞?＾一?Ｄ?Ｑ４３２?上一??Ｙ４７２?Ｎ４２８?Ｙ４７４??ｓ－ｒ－?－?Ｍ９＞??注：（Ａ）?Ｉ類活性位點：（Ｂ）?ＩＩ類活性位點；（Ｃ）?ＩＶ類活性位點；（Ｄ）?ＩＩＩ類活性位點。??圖１－３ＢＢＥ活性位點及分類【９】??Ｆｉｇ．?１－３?Ａｃｔｉｖｅ?ｓｉｔｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ＢＢＥ－ｌｉｋｅ?ｅｎｚｙｍｅｓ［９］??１．３．３?ＦＡＤ輔因子與氧化還原反應(yīng)??ＦＡＤ通過６－Ｓ－半胱氨酸，而－Ｎ卜組氨酸與蛋白質(zhì)的雙共價連接可能是ＢＢＥ－ＬＩＫＥ蛋??白質(zhì)家族最顯著的特性，這在任何其他黃素蛋白家族中都未報道過％但由于雙共??價連接不是正確折疊的先決條件，所以在有些成員并中不存在雙共價Ｍｍ。二價黃素??鍵能調(diào)節(jié)氧化還原電位，促進輔因子和底物結(jié)合，增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性［１４，〃７８］。經(jīng)典的ＢＢＥ??氧化酶通過還原的ＦＡＤ被分子氧快速再氧化，伴隨著過氧化氫的形成和釋放與??各種ＢＢＥ－ＬＩＫＥ成員接收的有機分子的性質(zhì)和大小無關(guān)，相應(yīng)底物的氧化會導致ＦＡＤ??輔因子的減少。為了再生輔因子以進行下一輪酶促轉(zhuǎn)換，需要將其再氧化［７８，７９］。??特定的氧結(jié)合口袋被確定在底物結(jié)合區(qū)域相對的黃素輔因子一側(cè)［Ｋ８Ｇ］。由于還原－??氧化過程的催化包括兩個半反應(yīng)，即還原和氧化，因此這對氧化還原反應(yīng)是非常重要??的。在ＢＢＥ－ＬＩＫＥ酶的催化下，蛋白質(zhì)底物和異咯嗪環(huán)的相互作用建立在ｒｅ側(cè)的，因??此在氧化半反應(yīng)的過程中激活氧的過程都被這些氨基酸編排。另一方面，■？＿側(cè)異惡嗪環(huán)??上的氨基酸的參與底
?３結(jié)果與分析???進行半定量ＰＣＲ分析。與表達熱圖差異明顯的基因采取了另外一至兩對引物進行確??認。此外，由于有些序列相似性高，半定量引物無法將其區(qū)分，一些基因被作為一個??團隊（ｔｅａｍ）?—起檢測，圖３－３?（ｂ）。凡８５幻６成熟的葉中高峰度表達。尸在??各個組織均有表達，在幼葉中表達量最高。辦在各個組織均有少量表達。??Ｐ沒在成熟葉片，韌皮部及木質(zhì)部均有表達，幼葉中幾乎無表達。乃５５￡７如和??巧５５五你在木質(zhì)部表達量高。在木質(zhì)部特異表達。付在葉片中表達量??高，在木質(zhì)部也少量表達。八５５￡／７６在幼葉中表達。和乃ＳＳ五％在老葉中表??達。乃５５五２如在各個組織中均有表達，幼葉中表達量略高。巧５５以２么??在初皮部少量表達。其余基因在這四個組織中表達量低。??（ｂ）幼葉老葉韌皮部木質(zhì)部??Ｃ＾Ｅ９ＢＳ＾＾３；：＾ｃｔ／ｎ２?２７ｃ??ｆＪｔ．ＨＨｈ；１４ｄ?３５ｃ??一３．?０?０．?０?３．?０?服Ｍｈ?３０ｃ??＾?〇Ｑ?＞Ｈ?ＨＨ?（—；?ＨＨ?Ｉｓ?Ｐｔ．ＢＢｌ：２ｂ?３５ｃ??ｐｉ；?（３Ｌ，?Ｊ?Ｊ?Ｐｅ＾?Ｃ＾）?ＯＯ??，?ＰｔＢＢＥＪＳａ??Ｉ?■１?■■■■■■■■—??＿?．，?ｆｉｍｉｉｕ????ＬＢ９ＢＨＩ■■歷北％??ｐｔｍｓｃ??Ｌ?￥?Ｓ?—，祕?３５ｃ??ＲＢ６?ｒ？？５??匕１?７＾“?３５ｃ??Ｌ?；；￡？．?Ｔｖｍ?Ｉ??ｔｌｍｌＳ１?Ｔｅ，ｍ?３５ｃ??ＰｔＢＢＦ．ｌ＜ｋ??１：；＾＾，；?ＰｔｍＥ９ｈ?３５ｃ??Ｐｔ〇ａ￡２ｂ??ＳＩ?ｎＢＨＨＶ￣｜／ＨＷ６ｉ；?３１ｃ??ＰｔＨ＾ｉ?ＰｔＢＢＥ２３ａ
本文編號：3282585
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【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１－２ＢＢＥ分子結(jié)構(gòu)特征［１４］??－１４
?１緒論???Ａ?＿?一－?＾?Ｂ?Ｑ４２８一?Ｅ４ｉ！??而？＞?、嘗二??＾＾Ｙ１９３?＼??Ｃ?Ｅ４３Ｑ＞?＾一?Ｄ?Ｑ４３２?上一??Ｙ４７２?Ｎ４２８?Ｙ４７４??ｓ－ｒ－?－?Ｍ９＞??注：（Ａ）?Ｉ類活性位點：（Ｂ）?ＩＩ類活性位點；（Ｃ）?ＩＶ類活性位點；（Ｄ）?ＩＩＩ類活性位點。??圖１－３ＢＢＥ活性位點及分類【９】??Ｆｉｇ．?１－３?Ａｃｔｉｖｅ?ｓｉｔｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ＢＢＥ－ｌｉｋｅ?ｅｎｚｙｍｅｓ［９］??１．３．３?ＦＡＤ輔因子與氧化還原反應(yīng)??ＦＡＤ通過６－Ｓ－半胱氨酸，而－Ｎ卜組氨酸與蛋白質(zhì)的雙共價連接可能是ＢＢＥ－ＬＩＫＥ蛋??白質(zhì)家族最顯著的特性，這在任何其他黃素蛋白家族中都未報道過％但由于雙共??價連接不是正確折疊的先決條件，所以在有些成員并中不存在雙共價Ｍｍ。二價黃素??鍵能調(diào)節(jié)氧化還原電位，促進輔因子和底物結(jié)合，增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性［１４，〃７８］。經(jīng)典的ＢＢＥ??氧化酶通過還原的ＦＡＤ被分子氧快速再氧化，伴隨著過氧化氫的形成和釋放與??各種ＢＢＥ－ＬＩＫＥ成員接收的有機分子的性質(zhì)和大小無關(guān)，相應(yīng)底物的氧化會導致ＦＡＤ??輔因子的減少。為了再生輔因子以進行下一輪酶促轉(zhuǎn)換，需要將其再氧化［７８，７９］。??特定的氧結(jié)合口袋被確定在底物結(jié)合區(qū)域相對的黃素輔因子一側(cè)［Ｋ８Ｇ］。由于還原－??氧化過程的催化包括兩個半反應(yīng)，即還原和氧化，因此這對氧化還原反應(yīng)是非常重要??的。在ＢＢＥ－ＬＩＫＥ酶的催化下，蛋白質(zhì)底物和異咯嗪環(huán)的相互作用建立在ｒｅ側(cè)的，因??此在氧化半反應(yīng)的過程中激活氧的過程都被這些氨基酸編排。另一方面，■？＿側(cè)異惡嗪環(huán)??上的氨基酸的參與底
?３結(jié)果與分析???進行半定量ＰＣＲ分析。與表達熱圖差異明顯的基因采取了另外一至兩對引物進行確??認。此外，由于有些序列相似性高，半定量引物無法將其區(qū)分，一些基因被作為一個??團隊（ｔｅａｍ）?—起檢測，圖３－３?（ｂ）。凡８５幻６成熟的葉中高峰度表達。尸在??各個組織均有表達，在幼葉中表達量最高。辦在各個組織均有少量表達。??Ｐ沒在成熟葉片，韌皮部及木質(zhì)部均有表達，幼葉中幾乎無表達。乃５５￡７如和??巧５５五你在木質(zhì)部表達量高。在木質(zhì)部特異表達。付在葉片中表達量??高，在木質(zhì)部也少量表達。八５５￡／７６在幼葉中表達。和乃ＳＳ五％在老葉中表??達。乃５５五２如在各個組織中均有表達，幼葉中表達量略高。巧５５以２么??在初皮部少量表達。其余基因在這四個組織中表達量低。??（ｂ）幼葉老葉韌皮部木質(zhì)部??Ｃ＾Ｅ９ＢＳ＾＾３；：＾ｃｔ／ｎ２?２７ｃ??ｆＪｔ．ＨＨｈ；１４ｄ?３５ｃ??一３．?０?０．?０?３．?０?服Ｍｈ?３０ｃ??＾?〇Ｑ?＞Ｈ?ＨＨ?（—；?ＨＨ?Ｉｓ?Ｐｔ．ＢＢｌ：２ｂ?３５ｃ??ｐｉ；?（３Ｌ，?Ｊ?Ｊ?Ｐｅ＾?Ｃ＾）?ＯＯ??，?ＰｔＢＢＥＪＳａ??Ｉ?■１?■■■■■■■■—??＿?．，?ｆｉｍｉｉｕ????ＬＢ９ＢＨＩ■■歷北％??ｐｔｍｓｃ??Ｌ?￥?Ｓ?—，祕?３５ｃ??ＲＢ６?ｒ？？５??匕１?７＾“?３５ｃ??Ｌ?；；￡？．?Ｔｖｍ?Ｉ??ｔｌｍｌＳ１?Ｔｅ，ｍ?３５ｃ??ＰｔＢＢＦ．ｌ＜ｋ??１：；＾＾，；?ＰｔｍＥ９ｈ?３５ｃ??Ｐｔ〇ａ￡２ｂ??ＳＩ?ｎＢＨＨＶ￣｜／ＨＷ６ｉ；?３１ｃ??ＰｔＨ＾ｉ?ＰｔＢＢＥ２３ａ
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