换一批水蕨血红蛋白基因的分子克隆和序列分析
Molecular clone and sequence analysis of hemoglobin gene in Ceratopteris thalictroides
摘要植物血红蛋白(Hemoglobin)是一类由珠蛋白(Globin)和血红素(Ferroheme)组成的结合蛋白,在植物中广泛分布,迄今已在苔藓植物、裸子植物和被子植物中克隆到血红蛋白基因序列,但在蕨类植物中相关研究还未见报道.该研究采用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)方法克隆了水蕨血红蛋白基因的全长序列.该基因的序列总长为949 bp,包含4个外显子和3个内含子,编码189个氨基酸.预测的蛋白质(命名为CtHb)的分子量为21.14 kDa,等电点(pI)为7.81.三维结构模拟表明CtHb具有植物血红蛋白典型的三级结构:即含有A、B、C、E、F、G和H螺旋,形成了3-on-3的"三明治"结构.和水稻血红蛋白的三级结构相比,CtHb的大部分结构(包括具有远端和近端组氨酸定位的E螺旋和F螺旋的位置等)同水稻的结构极为相似.两者的不同之处主要表现在:(1)CtHb含有较长的N-端区域;(2)两者CD-loop的折叠方式不同;(3)两者螺旋B和螺旋C的连接方式不同,CtHb是通过卷曲连接的,而水稻中借助的是螺旋.结构进化分析揭示了植物血红蛋白从非共生到共生进化过程中的一些关键改变,这些改变可能有助于非共生血红蛋白向共生血红蛋白结构的转变,特别是有助于豆血红蛋白共生功能的实现.
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关键词
植物血红蛋白序列分析三级结构模拟结构进化水蕨plant hemoglobinsequence analysistertiary structure modelingstructural evolutionCeratopteris thalic-troides
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DOI
10.11931/guihaia.gxzw201506023
发布时间
2016-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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