石榴着色相关蛋白DFR的生物学信息分析

摘要

目的：对DFR蛋白进行生物学分析,以了解石榴DFR蛋白的生物学信息,以及石榴DFR蛋白与其他物种DFR蛋白的亲缘关系. 方法：通过生物信息学方法对石榴DFR蛋白(PgDFR)以及不同亲缘关系的19个物种进行分析,并重点对荞麦DFR蛋白(FeDFR)、拟南芥DFR蛋白(AtDFR)与石榴DFR蛋白的氨基酸组成、蛋白质理化性质、二级结构、三级结构、结构域以及motif进行分析. 结果：DFR进化树表明,在20种物种中,FeDFR与PgDFR亲缘关系较近,AtDFR与PgDFR的亲缘关系较远;在二级结构中,PgDFR、FeDFR、AtDFR均以无规则卷曲为主,但是其所占的比例存在一定的差异,其中AtDFR所占比例达到56％以上,PgDFR和FeDFR所占的比例比较接近,均为48％左右;PgDFR、FeDFR和AtDFR蛋白的三级结构无明显差异;PgDFR、FeDFR和AtDFR蛋白结构域显示,都含有PLN02896超家族,但是AtDFR却还含有PgDFR和FeDFR所没有的PLN02650结构域;在20种物种DFR蛋白的motif元件中,石榴DFR蛋白的motif数量和位置与大多数物种的相似,表明亲缘关系较近,而拟南芥DFR蛋白的motif数量和位置与其他物种差异较大,说明亲缘关系较远. 结论：PgDFR蛋白与其亲缘关系较近的FeDFR蛋白高度相似都具有较强的保守性,而与其亲缘关系较远的AtDFR蛋白差异较大,可能会有不同的功能.因此,本研究结果阐释了石榴DFR蛋白的进化与功能保守性,为进一步认识石榴DFR蛋白的生物学功能及其对花色苷调控研究奠定工作基础,也为其他植物着色机制研究提供一定的参考.