| 小麦谷氨酰胺合成酶的原核表达特点 |
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| 引用本文： | 谷明鑫,韦一昊,贾喜婷,熊淑萍,马新明,王小纯.小麦谷氨酰胺合成酶的原核表达特点[J].生物工程学报,2018,34(2):264-274. |
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| 作者姓名： | 谷明鑫 韦一昊 贾喜婷 熊淑萍 马新明 王小纯 |
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| 作者单位： | 1 河南农业大学 生命科学学院，河南 郑州 450002,2 河南农业大学 河南粮食作物协同创新中心，河南 郑州 450002,1 河南农业大学 生命科学学院，河南 郑州 450002,2 河南农业大学 河南粮食作物协同创新中心，河南 郑州 450002,2 河南农业大学 河南粮食作物协同创新中心，河南 郑州 450002,1 河南农业大学 生命科学学院，河南 郑州 450002；2 河南农业大学 河南粮食作物协同创新中心，河南 郑州 450002；3 河南农业大学 省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室，河南 郑州 450002 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划支持项目 (No. 2016YFD0300205)，河南省现代农业 (小麦) 产业技术体系技术创新团队项目 (No. S2010-01-G04) 资助。 |
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| 摘 要： | 谷氨酰胺合成酶(GS)是植物氮同化的关键酶,为了研究小麦GS同工酶的结构及其表达特点,我们构建了小麦GS1、GSr、GSe、GS2和GS2前体GS2p的原核表达载体,并对表达条件进行了优化。结果表明,尽管小麦GS同工酶氨基酸序列同源性达70%–80%,蛋白质表达却各具特点。30℃诱导3 h后,GSr、GSe及GS2表达量达最大,诱导7 h后GS1表达量达最大,GS2p不表达,表达量依次为GS1(22%)GSr(15%)GS2(12%)GSe(5%);且GSe可溶性表达,GS1主要为可溶性表达,而GSr和GS2为包涵体。30℃诱导3 h,GS同工酶相对转录量为GSr(7.59)GS2(1.84)GS2p(1.66)GSe(1.46)GS1(1.00),酶蛋白质翻译水平与转录水平不一致。mRNA结构分析显示,GS同工酶翻译起始区稳定二级结构的自由能不同:GS1(14.4)GSr(17.2)GS2(22.6)GSe(25.4)GS2p(31.6),自由能越小,翻译起始区结构越不稳定,蛋白表达水平越高。GS1、GSr、GSe和GS2可溶性表达的最佳诱导条件不同,分别是30℃诱导5 h、16℃诱导15 h、37℃诱导5 h及25℃诱导7 h;可溶性表达量为GS1(20%)GSr(13%)GS2(10%)GSe(7%),酶活性为GS1GSeGS2,GSr无活性。可见,GS同工酶的基因序列决定了蛋白质在原核细胞中的表达量、状态及其活性。
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| 关 键 词： | 谷氨酰胺合成酶，同工酶，原核表达，表达特点 |
| 收稿时间： | 2017/5/31 0:00:00 |
Expression characteristics of glutamine synthetase of wheat in Escherichia coli |
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| Mingxin Gu,Yihao Wei,Xiting Ji,Shuping Xiong,Xinming Ma and Xiaochun Wang.Expression characteristics of glutamine synthetase of wheat in Escherichia coli[J].Chinese Journal of Biotechnology,2018,34(2):264-274. |
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| Authors: | Mingxin Gu Yihao Wei Xiting Ji Shuping Xiong Xinming Ma and Xiaochun Wang |
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| Institution: | 1 Department of Biochemistry, College of Life Sciences, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China,2 Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China,1 Department of Biochemistry, College of Life Sciences, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China,2 Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China,2 Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China and 1 Department of Biochemistry, College of Life Sciences, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China; 2 Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China; 3 State Key Laboratory of Wheat and Maize Crop Science in China, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | glutamine synthetase isozyme prokaryotic expression expression characteristics |
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