甘蔗S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因Sc-SAMDC的克隆和表达分析

摘要

[目的]克隆甘蔗(Saccharum officinarum)S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC)基因,并进行序列特征、原核表达和不同逆境胁迫下表达特性分析.[方法]通过对甘蔗茎全长cDNA文库测序和分析,获得SAMDC基因cDNA全长,命名为Sc-SAMDC,并进行序列分析.随后将编码S-腺苷蛋氨酸脱羧酶的cDNA片段克隆到原核表达载体pET29a(+)中,构建融合表达质粒,转化至Esherichia coli BL21(DE3)中进行表达.最后利用定量PCR技术分析甘蔗幼苗中该基因在不同外源胁迫下的表达特性.[结果]序列分析显示,甘蔗Sc-SAMDC基因(GenBank Accession number:GQ246459)cDNA全长1 968 bp,存在3个读码框(袖珍读码框tORF、上游读码框uORF和主读码框mORF),mORF长1 200 bp,编码399个氨基酸的SAMDC酶原,预测分子量为43.6 kD,该酶原含有两个高度保守的功能结构域(酶原剪切位点和PEST结构域).原核表达产物经SDS-PAGE表明,Sc-SAMDC以融合蛋白形式表达,相对分子量约为50 kD.定量PeR分析表明,Sc-SAMDC基因在聚乙二醇(PEG)、NaCl、水杨酸(SA)和H_2O_2外源胁迫下表达特性不同,受PEG和NaCl的诱导,受SA和H_2O_2的抑制.[结论]本研究成功地克隆了Sc-SAMDC基因并在原核生物中进行了表达研究,分析了该基因的表达特性,为其进一步的生物学功能研究及其应用奠定了基础.