玉米氨基酸转运蛋白ZmAAP基因的克隆及序列分析

发布时间：2021-08-21 12:22

　　克隆得到玉米中AAP基因的核酸序列,通过对其编码蛋白理化性质、跨膜区、高级结构等方面进行生物信息学分析,为进一步深入研究玉米AAP基因的功能提供理论依据。采用同源克隆技术得到含有完整编码阅读框的一段玉米未知功能基因,使用ProtParam、ProtScale、TargetP v1.01 server、SignalP4.1 server、TMHMM services v.2.0、SOPMA、Phyre2、DNAman等软件对该基因进行生物信息学分析。结果表明:克隆的玉米未知功能基因全长cDNA序列为1 396 bp,包括1 212 bp的开放阅读框,编码的氨基酸数403个,分子质量42.88 kD,理论等电点9.24,正、负电荷残基总数分别是18和30,在组成蛋白编码的20种氨基酸中丝氨酸所占比例最高,为13.4%,而组氨酸比例最低,为1.0%。AAP蛋白包含信号肽,剪切位点位于38、39残基处;编码区核苷酸序列与其他作物对比后发现,与大麦AAP1基因的相似性最高,相似度为87%。通过生物信息学分析初步证明从玉米中克隆的基因为AAP的核酸序列,命名为ZmAAP。 

【文章来源】：吉林农业大学学报. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

克隆的未知功能的多聚核苷酸序列与大麦、马铃薯、拟南芥、茄属AAP基因比对

DNAman软件分析结果显示,该序列可翻译成多肽,无终止密码子。将此序列在NCBI中进行检索,获得一段未知功能且含有完整ORF阅读框的玉米核酸序列,以此序列重新设计引物B1、B2,进行PCR扩增出约1 400 bp的核酸序列,大小与预测值相符(图2)。经凝胶回收,连接,转化大肠杆菌感受态细胞,送上海生工测序,测序结果与NCBI中参考设计引物的玉米基因组未知功能基因进行比对,相似性达到99.67%,表明成功分离得到玉米一段1 396 bp的功能基因片段,其核酸序列见图3(方框内碱基序列分别表示玉米ZmAAP基因的起始和终止密码子; 附有底纹背景的字母50～72、93～112、117～139、212～234、249～271位氨基酸形成一个典型的跨膜螺旋区)。

根据SignalP4.1 server(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)对所预测的氨基酸序列进行分析,验证其是否具有信号肽及其位置,C表示剪切位点分值(C值),S表示信号肽分值(S值),Y表示综合剪切点分值(Y值)。经过分析得知,分析值中的平均S值=0.45,表示该蛋白包含信号肽,剪切位点位于38、39残基处(图6)。图4 Zm AAP基因与12种植物中AAP基因核苷酸序列比对

【参考文献】：
期刊论文
[1]羊草CDPK基因全长cDNA的克隆及原核表达[J]. 崔喜艳,秦思余,刘忠野,高瑜,蒋载阳,郭继勋.  华南农业大学学报. 2015(04)
[2]植物氨基酸转运蛋白分类和功能分析[J]. 王圣昊,吴月.  农业科技与信息. 2015(09)
[3]高等植物氮素转运蛋白研究进展[J]. 马清,管超,夏曾润,王茜,王锁民.  兰州大学学报(自然科学版). 2015(02)
[4]高等植物对氨基酸态氮的吸收与利用研究进展[J]. 曹小闯,吴良欢,马庆旭,金千瑜.  应用生态学报. 2015(03)
[5]高等植物氨基酸吸收与转运及生物学功能的研究进展[J]. 宋奇超,曹凤秋,巩元勇,程晓园,毕昕媛,刘来华.  植物营养与肥料学报. 2012(06)
[6]杨树基因组AMT转运蛋白的生物信息学特性（英文）[J]. 宋志忠,杨顺瑛,金曼,苏彦华.  基因组学与应用生物学. 2011(06)

博士论文
[1]水稻谷氨酸合酶基因和胞质异柠檬酸脱氢酶基因的功能研究以及氨基酸转运蛋白基因家族分析[D]. 卢永恩.华中农业大学 2014

硕士论文
[1]拟南芥AAP基因家族的组织表达分析以及AtAAP1基因的功能研究[D]. 范贝.吉林农业大学 2016



本文编号：3355592