银杏中Gbmecps基因与荠菜中Cbcax51基因的克隆与研究
银杏内酯被认为是目前最有临床应用前景的天然血小板活化因子(PAF)受体拮抗剂，对心脑血管疾病有良好的疗效，其独特的生理作用和治疗价值在世界范围的医疗行业引起了极大兴趣。然而，银杏内酯在银杏中含量较低，且银杏的细胞培养系很少产银杏内酯。因此，在分子水平上阐明银杏内酯的生物合成途径，对今后利用代谢工程技术提高银杏中银杏内酯的含量具有重要意义。
本文利用RACE-PCR技术，成功地克隆了银杏内酯合成途径中催化第五步反应的酶——2-C一甲基赤藓醇．2，4．环焦磷酸合成酶(MECPS)的基因，并对其进行了研究。Gbmecps基因全长cDNA为874bp，含有一个720bp的开放阅读框(0RF)，编码一个由239个氨基酸残基组成的蛋白质；预测的分子量约为26．03kDa，等电点(pI)为8．83。同源比对与生物信息学分析表明，GbMECPS蛋白与其它物种的MECPS蛋白具有较高的同源性，并且具有MECPS蛋白家族的保守区域。系统发生树分析表明，GbMECPS蛋白在进化上比其它绝大多数植物的MECPS蛋白更为古老。组织表达分析表明，Gbmecps基因在根中表达量最高，叶中其次，在果实中表达量最低。功能验证试验表明，GbMECPS蛋白能够促进B．类胡萝卜素的产生与积累。Gbmecps基因的克隆与研究为进一步了解Gbmecps在银杏内酯生物合成途径中的作用打下了基础。
Ca2+是植物细胞中重要的“第二信使”，在植物的许多生理过程中起着重要的作用，精确地调控Ca2+在细胞质中的浓度是植物抵御生物或非生物逆境的基本手段，而Ca2+/H+反向转运子是调节Ca2+信号持续时间的重要元件之一。
本文利用RACE-PCR技术，从荠菜中克隆了一个钙．氢泵基因Cbcax51。该基因的cDNA全长为1754bp，含1398bp的开放阅读框，编码一个由466个氨基酸残基组成的蛋白，预测其分子量为50．5kDa，等电点为5．69。同源分析表明，荠菜的CbCAX51蛋白与其它植物的CAX蛋白同源性较高。生物信息学分析表明，荠菜的CbCAX51蛋白与拟南芥的CAXl蛋白相似，具有n个跨膜区。冷诱导实验表明，Cbcax51基因的表达随冷处理时间而增强，提示Cbcax51基因可能与植物抗冻有关。Cbcax51基因的克隆为进一步研究Cbcax51在植物抗逆中的作用打下了基础。
银杏;荠菜;基因克隆;银杏内酯;植物细胞
复旦大学
硕士
遗传学
唐克轩
2006
中文
Q943.2
66
2007-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）