科研产出
番茄GAD基因家族鉴定与表达分析
《广东农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]植物谷氨酸脱羧酶(GAD)在γ-氨基丁酸(GABA)的生物合成中起关键作用,参与植物生长发育及逆境响应过程,但番茄GAD基因家族成员的功能分化和具体的分子调控网络仍未被揭示.旨在系统解析番茄GAD基因的生物学功能,为其在分子机制研究及遗传改良中的应用提供理论依据.[方法]通过生物信息学手段对番茄GAD基因家族成员进行染色体定位、基因结构、亲缘关系及组织特异性表达等分析.[结果]从番茄基因组中鉴定到5个GAD基因,分别位于1、3、4、5和11号染色体上,均具有典型的内含子-外显子结构.其编码的番茄GAD蛋白均为不稳定蛋白,主要定位于细胞质,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,活性中心及关键功能域进化上高度保守.番茄GAD基因与水稻、拟南芥同源基因序列相似性较高,但关键功能域存在特异性氨基酸变异.在广西野生番茄'G173'中,GAD基因在根、茎、叶中均未检测到表达,而在花和果实中表达存在显著差异,其中Solyc01G00002和Solyc04G001008在花中表达量较高,Solyc03G002270在花和果实中的表达量接近.[结论]番茄GAD基因在基因结构和蛋白性质上存在显著差异,包含多个保守功能结构域.番茄GAD与拟南芥、水稻等物种GAD基因的同源关系较近,且在根、茎、叶、果实等不同组织中均呈现特异性表达模式,表明该基因家族可能广泛参与番茄的生长发育过程.
关键词： 番茄 GAD基因家族 生物信息学分析 蛋白结构 组织特异性表达 启动子元件
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环糊精水解酶cds1-3底物通道氨基酸的定点突变研究
《广西科学 》 2019
摘要：本研究对具有大分子水解能力的环糊精水解酶cds1-3的蛋白结构进行分析,选取底物通道相关氨基酸进行定点突变.通过比较突变酶和野生酶的功能差异,定位决定cds1-3特殊功能的氨基酸.采用sybyl 1.2进行蛋白质底物结合分析,选取和多聚体形成、底物结合以及底物通道相关的氨基酸Glu66、Pro48、Phe289为突变位点,反向PCR构建pSE380/E66G、pSE380/P48H、pSE380/F289A表达质粒并进行表达,获得酶活突变体并与原始酶进行底物特异性比较分析.其结果显示,突变酶E66G降解大分子底物木薯淀粉和支链淀粉的相对酶活力分别提高26.96%和23.15%,而对小分子底物普鲁兰糖的水解能力下降13.14%.因此,cds1-3是一个能水解大分子底物的特殊环糊精水解酶,氨基酸Glu66是cds1-3水解大分子支链淀粉的关键氨基酸之一.
关键词： 环糊精水解酶 同源建模 底物通道 定点突变 蛋白结构 氨基酸
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