马尾松RCA基因的克隆和序列分析
1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶活化酶(RCA)是体内活化1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶(RubisCO)的重要酶.RCA是由核基因编码的叶绿体蛋白质,在高等植物体内通常存在大、小两种同工型,这两同工型是由相同核基因编码,通过mRNA的选择性剪切产生的.同一植物的大同工型较小同工型序列基本相同,只是大同工型的C端要比小同工型多出约30个氨基酸残基,在这段序列中存在一个由两个保守的半胱氨酸(Cys)残基组成的结构.RubisCO是光合作用的限速酶,同时也是决定光合作用净产量的关键酶,但RubisCO在体内活性很低,所以对RCA的研究具有重要意义. 本试验通过RT-PCR和RACE的方法,从马尾松中分离到了两个含完整的编码区和5”端非翻译区的RCA全长cDNA序列,分别命名为mws-rca1(登录号KF420118)和mws-rca2(登录号KF420119),其序列长度分别为1816和1953bp,比对发现mws-rca1和mws-rca2序列基本相同,只是后者较前者中间多出137bp序列.blast序列分析表明这两个序列与其他物种的RCA基因具有很高相似性.其中mws-rca1与大豆、陆地棉和甘薯的RCA基因亲缘性分别达到79％、77％和76％,mws-rca2与大豆和甘薯RCA基因的亲缘性分别为79％和74％.mws-rca1和mws-rca2开放阅读框分别为1443bp和1323bp,编码480和440个氨基酸,两个序列的翻译起始于同一起始密码子,但由于mws-rca2中间较mws-rca1多出的137bp序列中存在一个终止密码子使得mws-rca1的翻译提前终止.现将mwsr-rca1和mws-rca2编码的两种蛋白质分别命名为mws-RCA1和mws-RCA2,运用Expasy protparam分析表明其分子量分别为52.79kDa和48.40kDa,等电点分别为5.89和6.49.由InterProScan的预测结果发现mws-RCA1和mws-RCA2属于MA+ (ATPase associated with various cellular activities)蛋白家族成员,具有该家族特有的ATPase功能区和高度保守的结构序列”P-环”.对mws-RCA1和mws-RCA2的蛋白质序列进行blast比对发现mws-RCA1和mws-RCA2与其他物种的RCA序列有很高相似性,其中mws-RCA1与红花槭、大豆和甘薯的RCA大同工型的亲缘性达78％、77％和73％,而mws-RCA1与可可和红花槭的RCA小同工型亲缘性为79％和78％.多重序列比对发现mws-RCA1和mws-RCA2分别与其他植物的RCA大同工型和小同工型具有较高的相似性.其中mws-RCA1与玉米、菠菜和甘薯等植物RCA大同工型序列相似性达到71％-89％.mws-RCA2与藜麦、甜椒和彩叶草等植物的RCA小同工型序列相似性达到73％-84％. 由此可见本实验克隆得到的mws-rca1和mws-rca2分别为编码马尾松RCA大同工型和小同工型的基因,且可推测这两个序列是由于mRNA的选择性剪切产生的.
马尾松 1,5-二磷酸核酮糖活化酶 基因克隆 序列分析
潘婷 张冯凯 王晓峰 刘靖 盛露 季孔庶
国内会议
长沙
中文
265-272
2013-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）