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澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4克隆与生物信息学分析

李季东 杨祥燕 蔡元保 李穆 曾黎明 黄思婕 巫辅民 林玉虹 郑文武 黄锦媛

李季东,杨祥燕,蔡元保,等. 澳洲坚果蛋白磷酸酶基因 MiSTPP1和 MiSTPP4克隆与生物信息学分析 [J]. 福建农业学报,2021,36(2):176−181 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.02.006
引用本文: 李季东,杨祥燕,蔡元保,等. 澳洲坚果蛋白磷酸酶基因 MiSTPP1 MiSTPP4 克隆与生物信息学分析 [J]. 福建农业学报,2021,36(2):176−181 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.02.006
LI J D, YANG X Y, CAI Y B, et al. Cloning and Bioinformatics Analysis of Protein Phosphatase Genes MiSTPP1 and MiSTPP4 from Macadamia integrifolia [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(2):176−181 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.02.006
Citation: LI J D, YANG X Y, CAI Y B, et al. Cloning and Bioinformatics Analysis of Protein Phosphatase Genes MiSTPP1 and MiSTPP4 from Macadamia integrifolia [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(2):176−181 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.02.006

澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4克隆与生物信息学分析

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.02.006
基金项目: 国家自然科学基金项目(31860537);广西科技计划项目(桂科AB19245008);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2021YT154、桂农科2020YM56)
详细信息
    作者简介:

    李季东(1993−),男,研究实习员,研究方向:设施园艺与栽培(E-mail:947439523@qq.com

    通讯作者:

    蔡元保(1981−),男,硕士,高级农艺师,研究方向:植物分子生物学(E-mail:caiyuanbao205@163.com

  • 中图分类号: S 664.9

Cloning and Bioinformatics Analysis of Protein Phosphatase Genes MiSTPP1 and MiSTPP4 from Macadamia integrifolia

  • 摘要:   目的  通过澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4克隆与生物信息学分析,以期为阐明澳洲坚果蛋白磷酸酶基因的功能及作用机制提供参考依据。  方法  基于澳洲坚果转录组数据和RT-PCR方法克隆澳洲坚果蛋白磷酸酶基因,利用生物信息学分析基因编码蛋白质的同源性、系统进化、理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位、跨膜域和信号肽。  结果  获得2个新的澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4,GenBank登录号分别为MT374548和MT374551。氨基酸同源性分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与其他植物来源的PP1蛋白具有极高的序列相似度,都包含典型结构域MPP_PP1_PPKL。进化树分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与PP1家族蛋白的亲缘关系最近。蛋白基本理化性质分析表明,MiSTPP1是一个不稳定的亲水性蛋白,而MiSTPP4蛋白是一个稳定的亲水性蛋白。磷酸化位点分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4都以丝氨酸和苏氨酸磷酸化为主。亚细胞定位、跨膜域和信号肽预测表明,MiSTPP1和MiSTPP4极可能定位于细胞质,且都为非分泌蛋白和非跨膜蛋白。MiSTPP1和MiSTPP4的二级结构和三维结构主要含有α螺旋和无规则卷曲。  结论  MiSTPP1MiSTPP4属于蛋白磷酸酶PP1家族基因,推测在响应逆境胁迫、信号转导等生理生化过程中发挥作用。
  • 图  1  澳洲坚果MiSTPP1MiSTPP4基因的克隆

    注: M: Marker DL5000; 1: MiSTPP1扩增产物; 2: MiSTPP4扩增产物。

    Figure  1.  Isolations of MiSTPP1 and MiSTPP4 from M. integrifolia

    Note: M: Marker DL5000; 1: amplification product of MiSTPP1; 2: amplification product of MiSTPP4.

    图  2  MiSTPP1和MiSTPP4与其他植物PP1蛋白的同源性比对结果

    注:结构域MPP_PP1_PPKL用下划线标出,丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶特征序列用方框标出。

    Figure  2.  Homology between MiSTPP1, MiSTPP4, and other PP1 proteins

    Note: Domain MPP_PP1_PPKL is underlined, serine/threonine specific protein phosphatases signature is boxed.

    图  3  MiSTPP1和MiSTPP4与其他植物PP蛋白的系统进化关系

    Figure  3.  Relationship among phylogenetic trees of MiSTPP1, MiSTPP4, and other PP proteins

    图  4  MiSTPP1蛋白(A)和MiSTPP4蛋白(B)的二级结构分析

    Figure  4.  Secondary structure of MiSTPP1 (A) and MiSTPP4 (B)

    图  5  MiSTPP1蛋白(A)和MiSTPP4蛋白(B)的三维结构分析

    Figure  5.  3D configurations of MiSTPP1 (A) and MiSTPP4 (B)

    表  1  基因MiSTPP1MiSTPP4克隆所用引物序列

    Table  1.   Primer sequences used in cloning MiSTPP1 and MiSTPP4

    引物名称
    Primer names
    引物序列(5′-3′)
    Prime sequences
    退火温度
    Tm/°C
    MiSTPP1-FTTGCCATTCTCATAATAGAGC52.0
    MiSTPP1-RTACCCAACACCTGTCATAAAC
    MiSTPP4-FCCCTGCTGTTCTCGATGACTT55.2
    MiSTPP4-RGCTTCTCCCTTTCTTTACACTTTT
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-28
  • 修回日期:  2020-09-25
  • 网络出版日期:  2020-11-06
  • 刊出日期:  2021-02-28

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