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《条斑紫菜pymgst3基因克隆、表达及功能分析-海洋科学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第48卷第2期海洋与湖沼Vol.48,No.22017年3月OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICAMar.,2017*条斑紫菜PyMGST3基因克隆、表达及功能分析①佟少明陈禹先张晶侯和胜(辽宁师范大学生命科学学院辽宁省植物生物工程重点实验室大连116081)摘要微粒体谷光甘肽硫转移酶(microsomalglutathioneS-transferases,MGST)作为膜结合蛋白之一,具有谷光甘肽转移酶和过氧化物酶活性,在细胞及细胞器的抗氧化胁迫中扮演着重要角色,但MGST
2、基因在紫菜(Pyropiayezoensis)中的鉴定与分析还未见报道。本文采用RACE-PCR方法首次克隆了条斑紫菜的微粒体GST基因的全长,命名为PyMGST3,同时利用生物信息学及实时定量PCR方法对该基因的序列及诱导表达特征进行了分析,并通过原核表达进一步验证了该基因的酶活性及在抗氧化胁迫中的作用。结果表明,PyMGST3基因的cDNA序列全长为681bp,其中开放阅读框长2+2+度417bp,5'-UTR长度80bp,3'-UTR长度184bp,在受到Cd和Cu胁迫时,上调表达;PyM
3、GST3蛋白具有三个跨膜结构域及跨膜疏水区,与皱波角叉菜的MGST蛋白相似性最高为60%,与其它藻类的MGST蛋白的相似性较低;在大肠杆菌中表达及纯化后的PyMGST3蛋白具有谷光甘肽转移酶活2+2+性;此外,超表达PyMGST3蛋白的重组菌株提高了对抗Cd和Cu毒害的能力。这些结果暗示PyMGST3基因很可能在条斑紫菜遭遇重金属等引起的氧化胁迫时起到重要的保护作用。关键词条斑紫菜;微粒体GST;重金属;原核表达中图分类号Q78doi:10.11693/hyhz20160700160谷胱甘肽硫转
4、移酶(GlutathioneS-transferases,粒体GST基因,但在其它物种中也可能含有多个微简称GST)是一类由多基因编码的具有多种生理功能粒体GST基因(Edwardsetal,2005)。的同工酶,在细胞内能催化谷胱甘肽的巯基(-SH)与微粒体GST成员组成了MAPEG(membrane疏水的异源物质结合,使亲电子化合物转变形成亲associatedproteinsineicosanoidandglutathione水物质,从而增加其可溶性,有利于将异源物质排出metabolis
5、m)超基因家族,该家族成员主要参与花生四细胞,在生物解毒过程中起到至关重要的作用。GST烯酸及谷胱甘肽的生物代谢过程(Jakobssonetal,广泛存在于哺乳动物、鸟类、昆虫、植物和各种微生1999a)。人类的MAPEG家族共分为三个组,包括六个物等生物体中。已发现的有活性的GST主要有三种成员。第一组含有5-脂肪氧合酶激活蛋白(5-lipoxygenase类型(Hayesetal,2005),其中前两类型分别存在于细activatingprotein,FLAP)和白三烯C4合酶(leukot
6、riene胞质及线粒体中,为可溶性的GST蛋白,其家族成员C4synthase,LTC4)2个成员,主要参与白三烯的生物和原核生物的GST蛋白有相似的立体结构,认为它合成(Jakobssonetal,1996);第二组含前列腺素E合们有共同的起源。第三种类型是存在于微粒体中的酶(prostaglandinEsynthase,PGES),主要催化前列腺素MGST(microsomalglutathioneS-transferases),为膜结E的合成(Jakobssonetal,1999b);第三
7、组包含MGST1、合蛋白,在进化上不同于前者,被认为是独立分化出MGST2和MGST3,具有谷胱甘肽转移酶及过氧化物酶来的一类蛋白(Breselletal,2005)。目前,在模式植物活性(Jakobssonetal,1997;Xuetal,2015)。拟南芥的基因组中共发现55个GST基因,其中54目前已经分离、纯化得到的三类MGST在结构、个属于细胞质或线粒体型的可溶性蛋白,只有1个微蛋白质分子性质、生物学功能等方面都有一定的区别*中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室开放项目,KF2
8、012No06号。佟少明,副教授,E-mail:tongsm@163.com①通讯作者:侯和胜,教授,博士生导师,E-mail:hesheng_hou@126.com收稿日期:2016-07-27,收修改稿日期:2016-10-05344海洋与湖沼48卷(Leeetal,1999),其中人类的MGST1和PGES在蛋白PCR的模板备用。质序列上有38%的相似性,形成共同的分支,但在功1.3PyMGST3基因全长cDNA的克隆及测序能上相差很大(Thorénetal,2003)。同样,MGST2与
