油松谷胱苷肽转移酶Tau1单体结构稳定性研究

[目的]探究油松PtGSTU1结构与功能的关系,探讨油松PtGSTU1蛋白的单体稳定性。[方法]利用同源建模模拟PtGSTU1的三维结构,推测其N末端18位精氨酸(Arg18)和C末端103位天冬氨酸(Asp103)能够形成氢键来稳定蛋白单体结构。利用定点突变,分别将Arg18和Asp103突变为具有不同极性和构象的氨基酸残基,检测其蛋白的催化活性及结构稳定性。[结果]6个Arg18突变体均无法获得高纯度的具有正确折叠的可溶蛋白,而Asp103突变体可以表达为可溶蛋白,Asp103突变体对不同底物的催化活性和亲和力明显低于野生型,对经典底物CDNB和GSH反应的催化速率(Vmax)降低了至少9倍,对底物的催化效率(kcat/Km)也明显降低。[结论]Arg18和Asp103之间形成的氢键对稳定PtGSTU1单体结构具有重要作用,由于植物GST蛋白N端的保守性和C端结构域的多变性,Arg18的突变对结构和活性的影响大于Asp103,同时预示着C端结构域中可能存在其他氨基酸位点能够与18位精氨酸形成氢键,从而稳定蛋白单体折叠结构。     

短柄草14-3-3基因家族的生物信息学及表达模式研究

在短柄草基因组中共鉴定出7个14-3-3蛋白家族成员,与水稻、拟南芥14-3-3蛋白的系统进化分析发现,7个短柄草14-3-3蛋白中有1个属于ε类蛋白,其他6个属于非ε类蛋白.对短柄草14-3-3蛋白家族的序列相似性、基因结构以及蛋白结构分析发现,短柄草14-3-3蛋白序列及三维结构高度保守.RT-PCR分析显示,7个短柄草14-3-3基因在不同的组织中均表达,预示着它们在植物体内可能都具有生物学功能.     

杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式研究

14-3-3蛋白在植物细胞信号传导中发挥重要的作用,探索木本植物14-3-3蛋白家族的进化模式对深入理解该基因家族的功能有重要的指导意义。本文采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了12个杨树14-3-3蛋白基因,其中ε类有7个,非ε类有5个。通过对杨树14-3-3基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构和染色体位置分析,发现杨树14-3-3基因的扩张主要是通过最近的一次全基因组加倍事件产生的。在全基因组加倍事件中共产生5对重复基因对,Ka/Ks分析显示这5对重复基因对处于较强的净化选择压力。RT-PCR分析显示在杨树12个14-3-3基因中有8个在不同组织中均表达,另外4个基因的表达部位发生了变异。因此,杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式的研究结果预示着基因重复后其功能发生了分化。