不同色彩矮牵牛DFR基因的克隆与生物信息学分析

二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)是花色素合成途径中的一个关键基因。以新疆种植的白、红和蓝色矮牵牛为试验材料,通过同源克隆的方法从花中克隆到3个完整的DFR基因的全长编码序列(CDS),与已知的矮牵牛DFR基因(GenBank登录号:X15537)序列的相似性分别为97.79%、96.59%和97.99%,分别命名为PhDFR1,PhDFR2和PhDFR3;3个基因编码380个氨基酸,同已知矮牵牛DFR基因编码的蛋白(GenBank登录号:CAA33544)的同源性分别是95.53%、94.21%和95.79%;生物信息学分析表明,3个蛋白均具有NADB-Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点。3个矮牵牛品种DFR都不具有信号肽,为亲水蛋白,定位于细胞质的可能性最高;均具有两个跨膜结构,α-螺旋和β-折叠是3个DFR的主要二级结构元件,并且形成了β-α-β-α-β的Rossmann折叠,整本上呈对称分布。利用同源建模分析3个DFR蛋白与已知葡萄的DFR晶体结构有很高的相似性。系统进化树分析表明,PhDFR1、PhDFR2、PhDFR3与已知矮牵牛DFR蛋白亲缘关系最近。     

高等植物二氢黄酮醇4-还原酶基因研究进展

花青素苷是影响植物花瓣呈色的重要色素,而花色是决定花卉观赏价值和商业价值的一个重要因素。在花青素苷的生物合成过程中,二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）是花青素苷生物合成下游途径中的第一个关键的酶。因此,DFR在高等植物花色的形成过程中发挥极其重要的作用,是形成花青素苷的一个非常重要的调控点。DFR对3种二氢黄酮醇底物具有选择特异性,但决定DFR底物特异性的分子机制目前仍不十分清楚。该文简单概述了花青素苷生物合成途径及其转录调控机制,并结合作者的工作重点综述了DFR的底物特异性以及克隆的DFR基因在植物基因工程中的应用。     

植物查耳酮异构酶生物信息学分析

查耳酮异构酶（CHI）是黄酮类化合物合成途径中的关键酶之一。利用生物信息学方法对该酶基因及编码蛋白进行系统的分析,将为深入开展研究打下基础。本文利用NCBI数据库中注册的CHI基因的核酸及氨基酸序列,以葡萄CHI为主,对其组成成分、疏水性／亲水性、翻译后修饰、蛋白质二级及三级结构等进行预测和推断。结果表明：葡萄CHI不具有明显的亲水或疏水区域;二级结构主要由α-螺旋、不规则卷曲和β-折叠组成,β-转角散布于整个肽链中;β3a—β3f连同α1—α7构成了蛋白三级结构的核心;包含CHI结构域;在高级结构、活性位点等方面具有较高的保守性。     

α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的FT-IR研究

用分子定向进化技术,在酶活力和热稳定性双重选择压力下,筛选到了一株Kcat/KM是天然酶47倍的进化酶.用FT-IR方法,测定了α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的酰胺I带图谱,定量估算了天然酶和进化酶的各种二级结构含量.天然酶中,β折叠结构含量为28.5%,α螺旋结构含量为33%,这与园二色谱测量α螺旋结构为33%的结果有很好的一致,剩余的残基形成不同类型的转角和无规结构,其总含量为38.5%.在进化酶中,β折叠结构含量为26.8%,α螺旋结构含量为31%,其它结构为不同类型的转角和无规结构,含量为42.2%.     

二氢黄酮醇4-还原酶的生物信息学分析

花色素苷是影响花色的主要色素,DFR是花色素苷合成的关键酶。采用生物信息学的方法分析已经在Gen-Bank上注册的拟南芥、金鱼草、兰花、山茶、番茄、水稻、矮牵牛和玉米等植物的DFR核酸及相应氨基酸序列,并对其理化性质、生化功能、系统发育关系和结构特征等进行预测。结果表明,金鱼草和山茶DFR定位于叶绿体,矮牵牛DFR定位于线粒体,山茶和矮牵牛DFR都是跨膜蛋白。DFR拥有一个NADB_Rossmann superfamily保守结构域和coiled-coil结构;所构建的DFR基因系统发育关系与形态学上的物种发育关系基本吻合;α-螺旋和无规则卷曲是DFR的主要二级结构元件;DFR的空间结构分为两个部分,松散C-末端和致密球状结构。     

核盘菌AROM蛋白的三级结构分析

核盘菌编码AROM蛋白的arom基因已经被克隆测序,本文根据该基因翻译的氨基酸序列用同源模建方法和从头模建方法分析了AROM蛋白各结构域的三级结构和功能位点,以及该蛋白二聚体可能的组装方式。结果表明,核盘菌AROM蛋白的脱氢奎尼酸合酶结构域进一步由N-端含有一个Rossmann折叠的α/β结构域和C-端的α螺旋结构域组成;5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶结构域则由两个相似结构域组成,每个结构域含有不同拷贝数的β折叠和α螺旋;莽草酸激酶结构域的N-端由三个β折叠组成;脱氢奎尼酸酶结构域为(α2β2)3多肽,在N-端有一对反平行的β链,在C-端有loop环;莽草酸脱氢酶结构域含有一个由α/β组成的催化结构域和一个含有Rossmann折叠的NADPH结合结构域。     

α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的FT-IR 研究

用分子定向进化技术,在酶活力和热稳定性双重选择压力下,筛选到了一体Keat／KM是天然酶47倍的进化酶。用FT－IR方法,测定了α－天门冬氨酰二须酶及其进化酶的酰胺I带图普,定量估算了天然酶和进化酶的各种二级结构含量。天然酶中,β折叠结构含量为28．5％,α螺旋结构含量为33％,这与园二色谱测量α螺旋结构为33％的结果有很好的一致,剩余的残基形成不同类型的转角和无规结构,其总含量为38．5％。在进化酶中,β折叠结构含量为26．8％,α螺旋结构含量为315,其它结构为不同类型的转角和无规结构,含量为42．2％。     

植物二氢黄酮醇4-还原酶基因的研究进展

二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）是花青素合成途径的关键酶,在花色的修饰中起重要作用。我们简述了DFR基因及其调节基因的研究进展,构建的系统进化树体现了部分单子叶与双子叶植物间的亲缘关系与进化差异,阐述了DFR调控基因的调控机制及DFR基因的应用前景。     

聚α—氨基酸纤维的研究

<正> 在制造具有动物纤维相似性质的合成纤维时,应当引入蛋白质结构的慨念。丝是一种富含β-折叠结构的多肽,而羊毛则富有α-螺旋结构。当α-氨基酸聚合成聚α-氨基酸时,其一级结构与蛋白质一样为多肽,但其二级结构则可为α-螺旋、β-折叠或无规线圈,如果一种聚α-氨基酸纺成富含β-折叠     

牛NAD(+)异柠檬酸脱氢酶生物信息学分析

异柠檬酸脱氢酶(IDH)是三羧酸循环中的关键酶。为了进一步探索IDH的结构与功能,利用生物信息学方法对牛NAD(+)IDH进行分析。结果表明,该蛋白为亲水性蛋白,呈碱性,无跨膜区,在β亚基N端存在长度为16个氨基酸的信号肽,亚细胞定位在线粒体。二级结构预测结果显示该蛋白的三个亚基均以α螺旋为主,并且其上的螺旋和折叠均紧密有序排列,这有助于形成特定的结构域并发挥特定的生物学功能。对α和γ两个亚基采用同源建模法预测其三级结构模型,β亚基采用折叠识别法预测其三级结构模型,预测结果质量评估均较好。此外,分析了不同亚基的表面电荷分布,并预测了最可能的异柠檬酸和ADP的结合位点。通过生物信息学方法进行合理预测,为进一步研究IDH家族尤其是哺乳动物NAD(+)IDH提供了重要理论依据。