拟南芥半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因AtCYS6克隆及功能分析

摘要

为了研究拟南芥半胱氨酸蛋白酶抑制剂AtCYS6基因在植物生长发育过程中的作用与功能,从拟南芥中克隆了半胱氨酸蛋白酶抑制剂AtCYS6基因,并对该基因进行生物信息学分析,亚细胞定位分析,蛋白质诱导、表达、纯化及功能研究.结果表明,AtCYS6蛋白等电点为5.85,化学式为C1179 H1848 N322 O348 S6,共含有3703个原子数,为亲水性蛋白;AtCYS6与十字花科的荠菜、荠蓝的同源性较高,同源性分别为81.1％,80.3％,同水稻、玉米和大豆的同源性较低,同源性分别为55.5％,54.3％,56.6％,且在氨基酸序列中间具有高度保守的Q-V-G(Gln-Val-Gly)序列;同时进化树分析显示AtCYS6与同属于十字花科的荠菜、荠蓝的亲缘性较近,同水稻、玉米、高粱、谷子等禾本科植物的亲缘性较远;亚细胞定位结果显示其定位于细胞质,与预测结果相符合;蛋白质诱导、表达和纯化得到大小约为52 ku的融合蛋白,其中AtCYS6蛋白质的分子量约为26 ku,与预测值相符合;Western Blot分析显示,诱导表达的融合蛋白正确翻译表达,且没有出现结构上的断裂或者降解的情况;蛋白酶活性分析表明,AtCYS6对木瓜蛋白酶具有抑制作用.研究结果可以为下一步在植物体内研究该基因的相关机理作用提供基础.