铁棍山药SUS基因CDS区克隆与生物信息学分析

作     者：刘苏伟 文艺 张骆琪 高素霞 刘玉霞 王飞 鲁传涛 刘红彦 LIU Su-wei;WEN Yi;ZHANG Luo-qi;GAO Su-xia;LIU Yu-xia;WANG Fei;LU Chuan-tao;LIU Hong-yan

作者机构：河南中医药大学药学院郑州450046 河南省农业科学院植物保护研究所郑州450002 

基　　金：国家中药材产业技术体系郑州综合实验站(CARS-21-12) 河南省科技攻关计划项目(162102310054) 

出 版 物：《中国实验方剂学杂志》 (Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae)

年 卷 期：2019年第25卷第9期

页      码：136-143页

摘      要：目的:对铁棍山药蔗糖合成酶(sucrose synthase,SUS)基因的编码区域(coding sequence,CDS)进行克隆和蛋白质结构分析,为该基因的调控机制与山药多糖的合成机制提供理论依据。方法:提取铁棍山药总RNA并反转录为cDNA第一链,根据本实验室铁棍山药基因组数据经注释得到的SUS基因序列设计一对特异性引物,利用基因克隆技术获得SUS基因的编码区域并通过蛋白质预测分析软件分析蛋白质序列特征。结果:克隆得到一个长度2 448 bp的基因序列,具有一个完整的开放阅读框架(open reading frame,ORF),命名为DoSUS1。DoSUS1的分子式为C_(4209)H_(6534)N_(1115)O_(1205)S_(23),相对分子质量9 788.32,共815个氨基酸,理论等电点(PI)6.10,消光系数为110 505,脂溶性指数(AI)为94.15,不稳定指数为32.18,平均亲水指数(GRAVY)为-0.225,属于稳定可溶性酸性蛋白质。DoSUS1氨基酸序列存在多个磷酸化位点,不存在跨膜区与信号肽。蛋白质二级结构与三级结构结果显示DoSUS1属于全α类蛋白质。功能域预测结果显示DoSUS1有蔗糖合成与糖基转移两个功能域。同源性比对结果显示DoSUS1的氨基酸序列与所比对单子叶植物的氨基酸序列相似性均>80%。系统进化树显示DoSUS1与单子叶植物的SUS进化关系较近。结论:首次从铁棍山药中克隆出SUS基因的编码序列,并对其蛋白质结构进行了分析,为进一步阐明SUS在山药生长发育和多糖合成机制中的作用奠定了基础。

主 题 词：铁棍山药 蔗糖合成酶基因 基因克隆 编码区域 生物信息学 

学科分类：1008[医学-中药学类] 100504[100504] 1006[医学-中西医结合类] 1005[医学-中医学类] 100602[100602] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.13422/j.cnki.syfjx.20190917

馆 藏 号：203668394...