玉米δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因家族生物信息学分析 - 玉米科学.pdf

玉 米 科 学2016，24(2)：40～46 JournalofMaizeSciences 文章编号：1005-0906(2016)02-0040-07 DOI:10.13597/ki.maize.science 玉米Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因 家族生物信息学分析 董 晨，胡会刚，决登伟，赵秋芳，陈宏良，贾利强 (中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室，广东 湛江 524091) 摘 要：Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Delta-1-pyrroline-5-carboxylate synthase，P5CS)是脯氨酸代谢途径的关键 酶，对植物抵抗逆境胁迫起至关重要的作用。为了探索P5CS在玉米对逆境胁迫的响应，本文对5个玉米P5CS基因 家族蛋白的基本理化性质、二级结构预测、亚细胞定位、基因结构、进化关系及保守基序等方面进行初步生物信息分 析。结果显示，5个玉米P5CS蛋白中有3个偏酸性，1个显中性，1个偏碱性；2个以无规则卷曲为主要构成元件，3个 P5CS蛋白主要以α白螺旋为主要构成元件；不稳定指数分析发现，4个P5CS蛋白为稳定蛋白；疏水性分析表明，所有 的P5CS蛋白为亲水性蛋白；玉米 P5CS家族内含子最少含有4个内含子，最多的含有19个内含子；亚细胞定位分析 表明，P5CS均蛋白定位于细胞基质；进化分析表明，P5CS家族分3个亚家族。 关键词：玉米；Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)；生物信息；基因家族 中图分类号：S513.035.3 文献标识码：A BioinformaticsAnalysisofDelta-1-Pyrroline-5-Carboxylate SynthaseGeneFamilyinMaize DONGChen,HUHui-gang,JUEDeng-wei,ZHAOQiu-fang,CHENHong-liang,JIALi-qiang (InstituteofSouthSubtropicalCorpResearch,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalScience/ KeyLaboratoryofTropicalFruitBiology,MinistryofAgriculture,Zhanjiang524091,China) Abstract:Delta-1-pyrroline-5-carboxylatesynthaseisarestrictionenzymeinprolinebiosynthesis,andplay animportantroleinresponsestobioticandabioticstressesinplants.InordertostudythefunctionofP5CSgenesin maizestressresponse,thephysicochemicalproperty,secondarystructure,subcellularlocation,genestructure,evolu⁃ tionaryrelationshipandconservedmotifofmaizeP5CSgenesfamilywereanalyzedbythebioinformaticsmethods. Theresultsshowedthattherewere 3acidicalkalinityproteins,oneneuterproteinandonealkalinityproteininthe P5CSfamily.ThesecondarystructureoftwoofP5CSproteinswasrandomcoil,threeofthemwerealphahelix.Insta⁃ bilityindexanalysisfoundthat4