擬南芥CAS基因的生物信息學(xué)分析及超表達(dá)載體構(gòu)建

余璐璐，陽敦潤(rùn)，曹中權(quán)，劉龍山，羅 璐，徐 飛*，

（武漢生物工程學(xué)院 a.應(yīng)用生物技術(shù)研究中心；b.生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430415）

擬南芥CAS基因的生物信息學(xué)分析及超表達(dá)載體構(gòu)建

余璐璐a，陽敦潤(rùn)b，曹中權(quán)b，劉龍山b，羅 璐b，徐 飛*a，b

（武漢生物工程學(xué)院 a.應(yīng)用生物技術(shù)研究中心；b.生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430415）

對(duì)擬南芥氰丙氨酸合酶（cyanoalanine synthase，CAS）基因進(jìn)行了生物信息學(xué)分析，并構(gòu)建了CAS合酶基因的超表達(dá)載體，以期為其后續(xù)功能研究奠定基礎(chǔ)。生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，編碼擬南芥CAS合酶的CYS-C1和CYS-D1基因均含有10個(gè)外顯子和9個(gè)內(nèi)含子，定位于3號(hào)染色體，而CYS-D2基因有9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子，定位于5號(hào)染色體；3個(gè)基因編碼的蛋白氨基酸序列相似度較高，CYS-C1蛋白偏堿性且主要在線粒體中起作用，而CYS-D1和CYS-D2蛋白偏酸性，主要在細(xì)胞質(zhì)中起作用。通過RT-PCR擴(kuò)增了擬南芥CYS-C1、CYS-D1和CYS-D2基因片段，并構(gòu)建了超表達(dá)載體pBI121-35S-CYS-C1、pBI121-35S-CYS-D1和pBI121-35S-CYS-D2，經(jīng)檢測(cè)重組質(zhì)粒已轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌GV3101中。

擬南芥；氰丙氨酸合酶（CAS）；超表達(dá)載體；生物信息學(xué)

氰丙氨酸合酶（cyanoalanine synthase，CAS）是植物解氰作用的關(guān)鍵酶［1］，其底物之一氰化氫（hydrogen cyanide，HCN）是植物體內(nèi)廣為存在的一種內(nèi)源性小分子類代謝產(chǎn)物。HCN可抑制線粒體呼吸鏈中的細(xì)胞色素c氧化酶的活性，因而HCN對(duì)于生物體來說有很強(qiáng)的毒性［2-5］。但值得關(guān)注的是，植物具有產(chǎn)HCN并耐HCN的特性。以往的研究者分析一方面是因?yàn)橹参矬w內(nèi)存在一條由交替氧化酶（alternative oxidase，AOX）介導(dǎo)的抗氰呼吸途徑（cyanide-resistance respiration pathway），可減輕HCN對(duì)呼吸鏈的抑制作用［3-4］；另一方面，HCN會(huì)誘導(dǎo)CAS合酶的活性，從而可將HCN降低到安全濃度范圍內(nèi)［5-6］。……