3-磷酸脱氢酶基因克隆与序列分析.doc

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3-磷酸脱氢酶基因克隆与序列分析

3-磷酸脱氢酶基因克隆与序列分析 食用菌@2011.18(2):5~9 文章编号:1005—9873(2011)02—0005—05 斑玉蕈甘油醛一3一磷酸脱氢酶基因克隆与序列分析 张津京.,陈辉,冯志勇,陈明杰,汪虹 (农业部南方食用菌资源利用重点实验室,国家食用菌工程技术研究中心,上海市农业遗传育种重点开放实验室, 上海市农业科学院食用菌研究所,上海201403;南京农业大学生命科学学院,南京210095) 摘要:甘油醛一3一磷酸脱氢酶(glyceraldehyde.3一phosphatedehydrogenase,GAPDH)是糖酵解和卡尔文循环中 的关键酶,本实验室之前的研究发现斑玉蕈菌丝的GAPDH表达随培养基中葡萄糖添加浓度的变化而变化,在 此基础上我们首次克隆了斑玉蕈GAPDH的DNA和cDNA序列,结果斑玉蕈基因长2724bp,对比基因组 DNA和cDNA序列知其中有7个内含子,8个外显子;其理论分子量为36.15kD,编码蛋白质含338个氨基酸, 等电点(PI)为8.24. 关键词:斑玉蕈;甘油醛一3.磷酸脱氢酶;基因克隆;序列分析 甘油醛.3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde一3一 phosphatedehydrogenase,GAPDH)是糖酵解途 径和葡萄糖异生作用过程中的一个关键酶基 因,有较强的转录调控能力[1].同时GAPDH 也是一种很重要的抗逆境胁迫基因.HARRIS 和WATERS[2]研究表明GAPDH可以大致分为 烟酰胺结合区,催化区和S.1oop区.同时, 0LSEN研究也表明甘油醛.3.磷酸脱氢酶的S. 1oop区已经被证实非常重要,因为它包含一个 疏水序列,是形成四聚体酶和重要离子与底物 结合的核心.这个位点被证明在决定其热稳定 性上也是至关重要的_4].还有研究表明在S. 1oop区中有24个氨基酸(178.201aa),第183, 185和195位的氨基酸影响着C.149和康宁木 霉酸结合的活性,因此决定了GAPDH对抑制 剂的敏感性[5-7_. 斑玉蕈(HypsizysusmM口)又名玉蕈, 真姬菇,蟹味菇等,是一种珍稀食用菌,它隶属 担子菌亚门,层菌纲,伞菌目,白蘑科,玉蕈属, 自然分布于欧洲,北美,西伯利亚和日本等 地_8].本实验室先前对斑玉蕈表达谱的研究表 明,在不同葡萄糖浓度培养条件下该菌的菌丝 和原基中甘油醛.3.磷酸脱氢酶表达量差异很 大.目前斑玉蕈GAPDH基因尚无报道,为了 深入研究GAPDH在斑玉蕈子实体发育过程中 的作用,笔者分别克隆得到斑玉蕈GAPDH的 DNA和cDNA序列,并利用生物信息学方法对 其编码区产物进行了预测和分析. 1材料和方法 1.1菌株和质粒 斑玉蕈(H.marmoreus)菌株SIEF3133是 由上海市农业科学院食用菌研究所保藏中心保 藏;感受态细胞购自Tiangen公司,质粒载体 pGEM.Teasy购自TaKaRa公司. 1.2试剂 PCR试剂购自Takara公司,凝胶回收试剂 盒购自爱思进生物技术有限公司,反转录PCR (RT.PCR)试剂盒购自TaKaRa公司,Redzol购 自北京赛百盛基因技术有限公司,DEPC水购自 BioBasicInc公司. 1.3菌丝培养及DNA和RNA提取及cDNA的 合成 斑玉蕈菌丝在PDA培养基中培养大概15d 长满平板后,将菌丝刮取于一70℃冷冻过夜,按 参考文献E93的方法提取基因组DNA;总RNA 收稿日期:2011—02—27原稿;2011—04—12修改稿 基金项目:国家科技支撑计划项目(编号:2010BAK69B18),上海科委科研平台建设专项(编号:09dz2200800),上海 市科委崇明科技攻关专项(编号:10DZ1960100)的部分研究内容 作者简介:张津京(1985一),女,2009级南京农业大学生命科学学院硕士研究生,主要从事食用菌的遗传与栽培的 研究. 本文通讯作者E-mail:fincbio@ 食用菌第18卷 提取采用Trizol法[1.单链cDNA的合成根据 Takara反转录试剂盒说明书进行. 1.4斑玉蕈gpd基因全长及cDNA序列的获得 根据双色蜡蘑(Laccariabicolor,XM 001887335),裂褶菌(Schizophyllumcommune, XM003028287),香菇(Lentinulaedodes, AB012862)和金针菇(Flammulinavelutipes, AF515622)的gpd基因核苷酸序列进行同源性 比对,选取高保守序列设计兼并引物进行巢式 PCR.兼并引物序列分别为:gpdF1. GTTCAAGTAYGAYTCCGTCCA:gpdR1. TARCCCCACTCRTTGTCGTAC:gpdF2-

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