基于全基因组的穿心莲NRAMP基因家族鉴定与生物信息学分析

摘要

自然抗性相关巨噬细胞蛋白(Natural resistance associated macrophage protein,NRAMP)是一类广泛存在于动植物及微生物中重要的膜转运蛋白,在植物重金属离子转运和重新利用中起着重要作用。为探究穿心莲Andrographis paniculata的NRAMP基因家族生物学特性,本研究根据拟南芥NRAMP家族的蛋白序列,从穿心莲全基因组中筛选鉴定了7个NRAMP家族成员,命名为ApNRAMP1~ApNRAMP7,并分析其基因结构和编码蛋白的理化性质等相关信息。结果表明,ApNRAMPs基因编码蛋白的长度为513~553 aa,分子量在56.00~60.54 kD之间,所有成员均定位于细胞膜上。系统进化分析表明,NRAMP基因家族分为2个亚家族。基因结构分析发现,属于GroupⅡ的ApNRAMP3~ApNRAMP6含有3个内含子,而属于GroupⅠ的ApNRAMP1、ApNRAMP2、ApNRAMP7则含有12个内含子;保守基序分析发现,Motif1~8保守基序存在于所有的ApNRAMPs编码的蛋白序列。蛋白结构预测分析发现,Ap NRAMPs蛋白二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三维结构较为相似。该研究结果为进一步解析ApNRAMPs基因参与镉胁迫响应的分子机制提供参考。