Page 139 - 《广西植物》2020年第6期
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６ 期 张梦佳等: 夏枯草 ＰｖＧＧＰＰＳ 基因的克隆和诱导表达分析 ８ ８ ５
－ΔΔＣｔ 结果可以看出该蛋白疏水氨基的数量大于亲水氨
线测定ꎬ２ 法分析 ＧＧＰＰＳ 相对表达量ꎮ
基酸的数量ꎬ可推测其为疏水性蛋白ꎮ ＰｖＧＧＰＰＳ
２ 结果与分析 蛋白跨膜区预测结果表明该蛋白有 ２ 个跨膜螺旋
区ꎬ位置 分 别 为 从 １７６ 位 到 １９５ 位ꎻ从 ２５０ 位 到
２.１ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 基因的 ｃＤＮＡ 全长克隆 ２６６ 位(图 ４)ꎮ
琼脂糖凝胶电泳检测夏枯草 ＧＧＰＰＳ 基因约为 ２.２.４ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 蛋白的二级和三级结构预测
１ １００ ｂｐꎬ经克隆测序后序列使用 ＯＲＦ Ｆｉｎｄｅｒ 预测 利用在线软件对 ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白进行二级结构
开放阅读框ꎬ克隆所得序列含有 １ 个１ ０９２ ｂｐ 的完 预测ꎮ 结果表明该蛋白是由 ５４. ２７％ 的 α￣螺旋、
整开放阅读框ꎬ命名为 ＰｖＧＧＰＰＳꎬＮＣＢＩ 基因登陆 １４.０５％的延伸链、５.５１％的 β￣转角和 ２６.１７％的不
号为 ＭＫ９９３５６５ꎮ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 基因 ＰＣＲ 扩增琼 规则卷曲组成混合型蛋白ꎮ 利用 Ｓｗｉｓｓ￣Ｍｏｄｅｌ 在线
脂糖凝胶电泳检测结果见图 １ꎮ 软件预测蛋白三级结构ꎬ得到的预测结果见图 ５ꎮ
结果显示 ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白与拟南芥中 ＡｔＧＧＰＰＳ１１
蛋白(５ｅ８ｌ.１)的相似度为 ７５.２５％ꎮ
２.２.５ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 蛋白系统进化树的构建和多
序列比对 通过 ＢＬＡＳＴ 序列比对ꎬ从 ＮＣＢＩ 数据库
中下载丹参(Ｓａｌｖｉａ ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ)、毛喉鞘蕊花(Ｐｌｅｃ￣
ｔｒａｎｔｈｕｓ ｂａｒｂａｔｕｓ)、芝麻(Ｓｅｓａｍｕｍ ｉｎｄｉｃｕｍ)、米团花
(Ｌｅｕｃｏｓｃｅｐｔｒｕｍ ｃａｎｕｍ)、野甘草(Ｓｃｏｐａｒｉａ ｄｕｌｃｉｓ)、锈
毛旋蒴苣苔 ( Ｄｏｒｃｏｃｅｒａｓ ｈｙｇｒｏｍｅｔｒｉｃｕｍ)、 紫花风铃
(Ｈａｎｄｒｏａｎｔｈｕｓ ｉｍｐｅｔｉｇｉｎｏｓｕｓ)、 拟 南 芥 ( Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ｔｈａｌｉａｎａ)、皱叶菸草 ( Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔｏｍｅｎｔｏｓｉｆｏｒｍｉｓ)、烟
草 ( Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ａｔｔｅｎｕａｔａ )、 大 肠 杆 菌 ( Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ
图 １ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 基因凝胶检测图
ｃｏｌｉ)、曼地亚红豆杉( Ｔａｘｕｓｘ ｍｅｄｉａ)、银杏( Ｇｉｎｋｇｏ
Ｆｉｇ. １ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍａｐ ｏｆ ｓｅｌｆｈｅａｌ ＧＧＰＰＳ ｇｅｎｅ ｇｅｌ
ｂｉｌｏｂａ)、玉米(Ｚｅａ ｍａｙｓ)、莱茵衣藻(Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ
ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ)、铁皮石斛( Ｄｅｎｄｒｏｂｉｕｍ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ)、马尾
２.２ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 蛋白的生物信息学分析
松(Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ)、水稻(Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ)、小立碗
２.２.１ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 蛋白的理化性质预测 ＰｖＧ￣
藓 ( Ｐｈｙｓｃｏｍｉｔｒｅｌｌａ ｐａｔｅｎｓ )、 江 南 卷 柏 ( Ｓｅｌａｇｉｎｅｌｌａ
ＧＰＰＳ 蛋白预测编码 ３６３ 个氨基酸ꎬ理论分子量为
ｍｏｅｌｌｅｎｄｏｒｆｆｉｉ )、 湖 生 红 球 藻 ( Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ
３８ ８１５.６８ Ｄꎬ等电点为 ５.６９ꎬ带负电的氨基酸残基
ｌａｃｕｓｔｒｉｓ)、 钝 顶 螺 旋 藻 ( Ａｒｔｈｒｏｓｐｉｒａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ ) 的
(Ａｓｐ ＋ Ｇｌｕ)有 ４４ 个ꎬ带正电的氨基酸残基(Ａｒｇ ＋
ＧＧＰＰＳ 蛋白的氨基酸序列与 ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白的氨基
Ｌｙｓ)有 ３７ 个ꎬ推测其为酸性蛋白ꎻ根据其不稳定
酸序列通过 ＭＥＧＡ ７ 软件采用邻近法(Ｎ￣Ｊ 法ꎬｂｏｏｔ￣
系数为 ３９.０６ꎬ推测其为稳定蛋白(表 ２)ꎮ ｓｔａｒｐ 值设为 １ ０００ꎬ其余为默认条件)构建系统进化
２.２.２ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 蛋白的亚细胞定位和功能域分 树ꎬ并选取部分植物的氨基酸序列利用 ＤＮＮＭＡＮ 软
析 通 过 亚 细 胞 定 位 预 测 分 析 ( 表 ３ )ꎬ 发 现 件进行多序列比对分析ꎮ
ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白定位在叶绿体中ꎮ 利用 ＳＭＡＲＴ 在线 通过构建系统进化树(图 ６)ꎬ可以看出 ＰｖＧＧ￣
软件对 ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白进行功能域预测ꎬ图 ２ 结果显 ＰＰＳ 蛋白与丹参、毛喉鞘蕊花 ＧＧＰＰＳ 蛋白具有较
示:ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白具有异戊烯基焦磷酸合酶家族的 高的亲缘关系ꎬ进化关系具有较高的保守性ꎻ与双
特征结构域 ｐｏｌｙｐｒｅｎｙｌ＿ｓｙｎｔꎬ位于第 １０１ 位到第 ３５７ 位ꎮ 子叶植物进化关系较近ꎬ 与菌类、藓类、藻类、裸子
２.２.３ 夏枯草 ＧＧＰＰＳ 蛋白的疏水性、跨膜区预测 植物、单子叶植物的进化关系较远ꎮ 多序列比对
对 ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白进行疏水性预测ꎬ由图 ３ 的预测 显示 ＰｖＧＧＰＰＳ 与 ６ 个物种间蛋白质氨基酸序列一
