蓝莓3-O-葡萄糖基转移酶基因克隆及生物信息学分析

Cloning and Bioinformatics Analysis of UDP-glucose: Anthocyanidin 3-O-glucosetransferase Gene in Blueberry

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摘要为研究蓝莓3-O-葡萄糖基转移酶基因(3GT)的性质和功能,探明3-O-葡萄糖基转移酶在花青素合成过程中发挥的作用,以成熟的蓝莓果实为材料,利用同源克隆获得了3GT基因的单一拷贝,运用生物信息学软件分析预测蓝莓3GT的序列特征.结果表明:3GT基因长度为1371 bp,编码456个氨基酸,位于蓝莓的4号染色体末端,含有3个外显子和2个内含子.蛋白的分子式为C2279 H3521 N595 O650 S15,理论等电点(pI)为6.14.信息分析预测3GT蛋白有37个磷酸化位点,亲水指数小于0为亲水性蛋白,不稳定系数大于40为不稳定蛋白,无跨膜区和信号肽;蛋白质二级结构由α-螺旋(Hh)、延伸链(Ee)、β-转角(Tt)和无规则卷曲(Cc)4种结构形式组成,其中α-螺旋占比最高,达40％;3GT属植物糖基转移酶家族(GTB-型),PSPG结构域中第44位是组氨酸,糖基供体可能为UDP-半乳糖;与猕猴桃亲缘关系最近,同源性为67％;分子对接显示蓝莓3GT与矢车菊素分子存在4种相互作用力;蓝莓3GT启动子上游可能具有与光响应、抗胁迫响应及特定激素响应相关的顺式作用元件.本研究克隆得到了蓝莓3GT基因,通过在线网站和预测软件对其进行了生物信息学分析和功能预测.