蛇苔细胞色素c_cytc_的序列分析及功能预测(2)

2aiu)和牛(PDB编号:2b4z)的CytC三级结构相比较存在着类似的情况,说明蛇苔CytC在高级结构上没有明显变化,从而推测其可能在不同动植物体内起着相同的功能。

[24]

表1 不同植物细胞色素C的理化性质Table1 ThephysicalandchemicalparametersofCytCs

负电荷氨正电荷氨

基酸数目基酸数目消光系数分子量

氨基酸数目理论等电点TotalTotalExtinctionMolecularNumberofTheoret-inumberofnumberofcoefficientsweightaminoacidscalpInegativelypositively

(Da)(M-1#cm-1)

chargedchargedresiduesresidues

112114112

112112111111111

11998.712394.112128.812128.812112.712098.912022.612015.0

9.709.349.49

9.499.499.579.379.25

7118

88899

1617151515161514

12950~1307514440~1456514440~1456514440~1456514440~1456514440~1456514440~1456514440~14565

半衰期

稳定系数

Estimated

Instability

hal-flife

index

(h)

30303030304.44.44.4

24.5335.2628.55

28.5529.3127.0120.5031.28

物种名称Species

编号Locus

蛇苔Conocephalumconicum拟南芥Arabidopsisthaliana向日葵Helianthusannuus

-NP-173697P00070

AAA92712AAR30955P00072P00060P00056

荞麦Fagopyrumesculentum番茄Solanumlycopersicum玉米Zeamays

注:消光系数是分光光度计法在280nm波长水中测得。

Note:Theextinctioncoefficientsaremeasuredspectrophotometricallyin280nminwater.

表2 对蛇苔CytC预测的亚细胞位点

Table2 TheresultofpredictingsubcellularlocationofCytCfromConocephalumconicum(L.)Dum.

预测位点

Predictedlocation得分Score

线粒体Mitochondrial0.546928

内质网ER0.112172

细胞质

Cytoplasmic0.100889

细胞外

Extracellular0.0819316

溶酶体Lysosomal0.0679985

细胞核Nuclear0.0357395

过氧化氢酶体细胞膜高尔基体

PeroxisomalMembranceGolgiapparatus0.032686

0.0131917

0.00846455

第4期 边春象等:蛇苔细胞色素C(CytC)的序列分析及功能预测435

超家族,该保守区大约在第5到108位氨基酸之间(包括血红素和铁原子的结合位点)(图5)。用ClustaWl2把蛇苔CytC的氨基酸序列同已研究过的向日葵、荞麦、番茄、玉米和水稻CytC的氨基酸序列进行比较,结果表明:这些序列存在高度的同源性,并且起始的第一个氨基酸大部分为丙氨酸(图6)。通过这几个已经公布活性位点的氨基酸序列,我们可以预测蛇苔的活性位点为C23、C26、H27和M89,其中血红素与C23和C26结合,铁原子与H27和M89相互作用,这些功能位点在这些植物中没发生任何变化。另外,从图中还可以看出CytC在蛋白质修饰位点同样十分保守,如乙酰化位点(A1/A2)和三甲基赖氨酸修饰位点(K80/K81和K94/K95,玉米第94个位点除外)。总体看来,植物中CytC

在功能区十分保守。

图5 蛇苔CytC的保守区

Fig.5 TheconserveddomainofCytCfrom

Conocephalumconicum(L.)Dum.

3 小结

通过以上分析可以确定,从蛇苔cDNA文库中得到的这段核酸序列为cytc基因,这是cytc基因在

2.6 蛇苔CytC的功能区预测

通过BlastConservedDomains对蛇苔CytC的保守区进行分析的结果显示,它属于细胞色素C

[27]

苔类植物中的首次报道。该基因全长924bp,它包括一个339bp开放阅读框,编码112个氨基酸,与拟南芥、向日葵、番茄等植物CytC在序列、

性质和

/*0表示该列的氨基酸残基完全相同;/:0表示可发生保守性替换;/.0表示可发生半保守性替换;/o0表示乙酰化修饰位点;/-0表示血红

素和铁原子的作用位点;/+0表示三甲基赖氨酸修饰位点

/*0meansthattheresiduesinthatcolumnareidenticalinallsequencesinthealignment;/:0meansthatconservedsubstitutionshavebeenobserved;/.0meansthatsem-iconservedsubstitutionsareobserved./o0meansthesitemodifiedacetylalanine;/-0meanstheinteractivesiteswithhemeandiron

ion;/+0meansthemodifiedsitesoftrimethyllysine(exceptthesitesinZeamays)

图6 蛇苔CytC与其他植物的多序列比对

Fig.6 ThemultiplesequencealignmentofCytCinConocephalumconicum(L.)Dum.andothers

436武汉植物学研究 第27卷

571-

功能结构等有很高的同源性。对该基因的分析和预测有利于对蛇苔CytC的功能和作用机制的研究,如构建功能突变体等,进而促使我们对蛇苔乃至苔类植物整个电子传递系统的深入了解,最终揭示这一古老陆生植物电子传递的机制,为研究其他植物的电子传递或整个陆生植物在电子传递进化方面奠定基础。参考文献:

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