中华通草蛉过氧化物酶基因克隆与序列的分析

【作者】 李文丹； 雒珺瑜； 张帅； 崔金杰；

【机构】 中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室； 新疆农业大学农学院；

【摘要】 过氧化物酶(Peroxiredoxin,Prx)是一类能够利用多种供氢体来清除生物体内过剩自由基的抗氧化酶,它以多种不同的类型广泛存在于动植物以及微生物中。中华通草蛉(Chrysoperla sinica)广泛分布于农、林、果、蔬等作物上,是多食性害虫的天敌,尤其是应用于蚜虫和粉虱等的生物防治方面,具有相对易于饲养繁殖的优势。过氧化物酶是动植物酶促防御系统的关键酶之一,它与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶相互协调清除过剩生物自由基,共同调节生物体内生物自由基的动态平衡。本研究通过克隆得到中华草蛉过氧化物酶基因cDNA全长序列,并通过生物信息学方法对该序列进行了分析。该基因包含一个完整的开放阅读框,其cDNA全长591bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TAA,编码196个氨基酸,预测蛋白质分子量为21.651 8ku,等电点为6.31,N端没有编码信号肽的序列,具有Peroxiredoxin基因的保守特征序列。同源进化分析表明,由该基因推导的氨基酸序列与集蜂(Dufourea novaeangliae)、中华蜜蜂(Apis cerana)等Peroxiredoxin蛋白序列相似性均达到80%以上。用Mega4.0软件进行序列在线Blast比较,选出29个与该基因相似的过氧化物酶氨基酸序列,构建物种进化树,可以看出中华通草蛉(Chrysoperla sinica)的过氧化物酶与印度明对虾(Fenneropenaeus indicus)和曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)同源关系较近,其他的较远且置信度很高。通过预测三维模型可以看出,过氧化物酶结构中存在6个α-螺旋和7个β-折叠,且不存在二硫键。本研究为分析过氧化物酶在中华通草蛉环境适应过程中的作用打下基础。更多还原