陽離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（CAT）在植物氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)與氮素代謝中具有重要作用,重要經(jīng)濟(jì)作物蘋果中尚未見此類蛋白的相關(guān)報道。本文利用生物信息學(xué)和分子生物學(xué)的方法,對蘋果CAT （命名為MdCAT）成員進(jìn)行鑒定、比較與表達(dá)分析。根據(jù)擬南芥CAT蛋白序列,在蘋果基因組中共鑒定出15個MdCAT成員,它們不均衡地位于8條染色體上。大多數(shù)MdCAT具有10個及以上的跨膜區(qū),并具有相似的二級結(jié)構(gòu)組成和三維空間構(gòu)象。遺傳進(jìn)化樹分析表明, MdCAT蛋白分為4組（I、II、III和IV）,并且4組成員在保守基序分布上,表現(xiàn)出各自的獨(dú)特性。電子表達(dá)譜分析顯示, MdCAT廣泛表達(dá)于各組織中,尤其在花和果實等表達(dá)較高,不同成員稍有差異。在果實發(fā)育中, MdCAT3/7/6/14等轉(zhuǎn)錄豐度有明顯的增加,在果實的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)中可能扮演關(guān)鍵角色;休眠芽的表達(dá)數(shù)據(jù)提示,部分MdCAT參與到蘋果芽的休眠過程。除此之外,利用實時熒光定量PCR試驗,檢測了氮素匱乏狀態(tài)下MdCAT的相對表達(dá),結(jié)果表明MdCAT1/6/10/13響應(yīng)氮饑餓,可能在氮素代謝中發(fā)揮重要作用。 

【文章來源】：植物生理學(xué)報. 2020,56(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：16 頁

【部分圖文】：

Md CAT蛋白的跨膜區(qū)

Md CAT蛋白的預(yù)測活性位點

圖2 Md CAT蛋白的預(yù)測活性位點除此之外,通過對15個Md CAT蛋白中4種二級結(jié)構(gòu)元件(α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲和延伸鏈)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)(表3),α-螺旋和無規(guī)卷曲2種結(jié)構(gòu)占比較大,尤其是α-螺旋;而β-轉(zhuǎn)角所占的比例都是最低的。為了觀察此類蛋白三維空間構(gòu)象,利用Phyre2進(jìn)行了同源模型分析,三級結(jié)構(gòu)同樣顯示了Md CAT蛋白中具有高比例的α-螺旋。在圖4中可以看到,15個Md CAT的模型結(jié)構(gòu)是高度一致的,暗示它們功能的相似性。同時,在對擬南芥和蘋果CAT蛋白結(jié)構(gòu)三維建模比較時(擬南芥數(shù)據(jù)未列出),注意到它們均選擇了c5oqt A＿作為最佳模板。該模板注釋為細(xì)菌陽離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(cat)2同系物,因此間接反映了篩選的蘋果CAT蛋白的準(zhǔn)確性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與鐵皮石斛原球莖發(fā)生[D]. 劉楚琪.西南交通大學(xué) 2019
[4]番茄SlCAT2基因的克隆及功能研究[D]. 楊麗婷.重慶大學(xué) 2014



本文編號：3408370