胡蘿卜素羥化酶(beta-carotene hydroxylase, BCH)是植物類胡蘿卜素合成代謝中的關(guān)鍵酶,在植物抵抗逆境環(huán)境中發(fā)揮重要作用。本研究利用普通玉米BCH2基因序列,采用同源克隆方法,從2個甜玉米自交系材料中分離了BCH2等位基因(ZsBCH2-a和ZsBCH2-b) cDNA序列。序列分析結(jié)果顯示,ZsBCH2-a和ZsBCH2-b基因全長序列分別為1 246 bp和1 217 bp,分別編碼325和314個氨基酸,存在4個SNP和1個連續(xù)33個堿基插入/缺失突變。蛋白特性分析表明,這2個基因編碼的蛋白分子量分別為35 371.84 Da和34 151.40 Da,Zs BCH2-a的等電點略高于Zs BCH2-b,且均為疏水性蛋白。保守結(jié)構(gòu)域與跨膜結(jié)構(gòu)分析表明,這2個蛋白具有脂肪酸羥化酶家族保守結(jié)構(gòu)域,均有2組由10個高度保守的組氨酸組成的"HXXXXH"和"HXXHH"結(jié)構(gòu),是典型的脂肪酸羥化酶的結(jié)構(gòu),屬于脂肪酸羥化酶超家族;且膜上分別具有4個和3個明顯的跨膜結(jié)構(gòu)域,屬于跨膜蛋白。進化樹分析表明,甜玉米Zs BCH2蛋白的進化高度保守,與同科的高粱BCH蛋白的進...

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圖1甜玉米ZsBCH2-a和ZsBCH2-b的PCR擴增產(chǎn)物

利用ExPASy-ProtParamtool進行蛋白質(zhì)特性分析(表2)，結(jié)果表明ZsBCH2-a和ZsBCH2-b蛋白分子式不同，分別為C1592H2481N455O433S14和C1544H2384N432O419S14，分子量分別為35371.84Da和34151....

圖2ZsBCH2-a和ZsBCH2-b的氨基酸序列差異位點比較

圖1甜玉米ZsBCH2-a和ZsBCH2-b的PCR擴增產(chǎn)物利用SWISS-MODEL對2個ZsBCH2蛋白三級結(jié)構(gòu)進行預(yù)測(圖4)，結(jié)果表明ZsBCH2-a蛋白與目標蛋白4zr1.1.A匹配的氨基酸范圍為137～269，序列相似度為0.30,GMQE和QMEAN值分別為0....

圖3ZsBCH2蛋白疏水性預(yù)測

利用TMHMMServer2.0對2個ZsBCH2蛋白進行跨膜結(jié)構(gòu)進行分析，結(jié)果表明ZsBCH2-a蛋白有4個跨膜結(jié)構(gòu)域，分別位于氨基酸第97～119處、第129～151處、第184～201處、第205～227處；ZsBCH2-b蛋白有3個跨膜結(jié)構(gòu)域，分別位于氨基酸第8....

圖4ZsBCH2編碼蛋白三級結(jié)構(gòu)

圖3ZsBCH2蛋白疏水性預(yù)測圖5ZsBCH2蛋白保守結(jié)構(gòu)域

本文編號：3931675