5-氨基乙酰丙酸脱水酶(δ-aminoaevulinic acid dehydratase, ALAD)是生物体所有四吡咯化合物生物合成所必需的酶。目前,GenBank共记载了39种绿色植物的ALAD基因。本文采用生物信息学方法对其中常用的模式植物拟南芥、玉米、小麦、大豆、苜蓿以及葡萄、菠菜等植物的5-氨基乙酰丙酸脱水酶基因的核苷酸及其编码的蛋白氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构、三级结构及功能域等进行预测和分析,并构建了5-氨基乙酰丙酸脱水酶蛋白家族的系统进化树。结果表明,这几种植物的开放阅读框都在1290 bp左右,分子量为47 kD左右,等电点(pI)值为5.5~7.0之间,ALAD蛋白呈中性至微酸性。含量最丰富的氨基酸为Ala、Leu、Val、Arg、Ser、Gly、Pro和Asp。研究还发现这些植物5-氨基乙酰丙酸脱水酶肽链表现出明显的疏水区和亲水区,不存在信号肽,有叶绿体转运肽;可能存在跨膜结构域。蛋白质二级结构中最主要的结构元件是无规则卷曲和α-螺旋,含有5-氨基乙酰丙酸脱水酶的活性结构域、ALAD-PGBS-aspartate-rich保守结构域、舍夫碱残基结构域和一个镁离子结合位点结构域。核苷酸同源性比对结果显示,拟南芥5-氨基乙酰丙酸脱水酶基因与其它植物的同源性较高;进化分析结果表明这
作者:龙芳;李绍鹏;李茂富
来源:基因组学与应用生物学 2013 年 6期