棉花脱水素蛋白GhDHN1的结构特性研究

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• 英文论文题名：The Structure Characteristics of Dehydrin Protein GhDHN1 from Cotton
• 论文作者：王俊娟 ; 王晓歌 ; 阴祖军 ; 王德龙 ; 王帅 ; 樊伟莉 ; 郭丽雪 ; 陈超 ; 叶武威
• 英文论文作者：Wang Junjuan ; Wang Xiaoge ; Yin Zujun ; Wang Delong ; Wang Shuai ; Fan Weili ; Guo Lixue ; Chen Chao ; Ye Wuwei
• 年：2017
• 作者机构：中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室/农业部棉花生物学与遗传育种重点实验室;
• 论文关键词：棉花 ; 脱水素蛋白GhDHN1 ; 结构特性 ; SKn
• 会议召开时间：2017-08-07
• 会议录名称：中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会论文汇编
• 语种：中文
• 分类号：S562
• 学会代码：MHXB
• 会议名称：中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会
• 会议地点：中国河南郑州
• 主办单位：中国农学会棉花分会
• 学会名称：《棉花学报》编辑部
• 页数：1
• 文件大小：54k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

脱水素,属胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embryogenesis abundantprotein,LEA)第二家族成员,是植物中广泛存在的亲水性蛋白,与植物抗逆性密切相关。脱水素的结构是其行使功能的前提条件。我们在陆地棉苗期叶片中克隆了棉花脱水素基因GhDHN1,试验结果显示,GhDHN1响应低温胁迫,在耐冷材料和冷敏感材料中表达差异显著,其表达量与棉花的耐冷性呈正相关。本研究对GhDHN1蛋白的结构特性进行研究,为探索脱水素蛋白GhDHN1在响应低温胁迫中的具体功能奠定理论基础。GhDHN 1包含211个氨基酸残基,其中带电和极性氨基酸含量较高,谷氨酸的比例为26.1%,赖氨酸为19.4%、丝氨酸为9.0%;缺乏疏水性氨基酸,不含色氨酸,酪氨酸和半胱氨酸含量仅为0.5%。这说明GhDHN1蛋白具有高度亲水性。K片段是1段由15个氨基酸残基组成富含赖氨酸的结构域(EKKGIMDKIKEKLPG),是脱水素DHN的特征结构,每1种脱水素蛋白至少含1个K片段。将GhDHN1与NCBI的脱水素蛋白进行多重比对发现,GhDHN1的N端含有1个保守的S片段(由8个连续丝氨酸组成:SSSSSSSS),2个K片段,不含Y片段,符合SKn类型脱水素结构特点。进一步分析表明,GhDHN1的2个K片段的氨基酸残基组成分别为EKKGFLEKIKEKLPG和EKKGILEKIKEKLPG,与大多数物种脱水素共有的、保守的K片段(EKKGIMDKIKEKLPG)的相似性分别为93.3%和100%,一致性为80.0%和86.7%。对其理化性质进行分析发现,GhDHN1的2个K片段富含带电和极性氨基酸,其中谷氨酸的含量为20.0%,赖氨酸含量为33.3%,甘氨酸含量为13.3%,说明GhDHN1蛋白的K片段具有高度亲水性。PCONDR分析显示GhDHN1是1个固有无序性蛋白(Instrinsically disordered protein,IDP),211个氨基酸残基中,有109个是无序的,占总氨基酸残基的51.66%;GhDHN1含有5个无序区域,最长的无序区域位于氨基酸残基72~113之间,包含有42个氨基酸残基。推测陆地棉脱水素蛋白GhDHN1的这些结构特性与其响应低温胁迫有关。

引文