贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因的生物信息学分析

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1、贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因的生物信息学分析作者：宋东杰，杨平，李朝晖，陈全战，任源浩，秦春【摘要】　　目的用生物信息学软件分析贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因编码蛋白的多种蛋白质性质，获取该基因的相关因素。方法利用Protparam，GOR4，ProtScale，Protfun和NetPhos软件预测和分析贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因编码蛋白的氨基酸组成、理论等电点、结构域、活性位点、卷曲螺旋、疏水性、糖基化位点、磷酸化位点及二级结构。结果推测贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因编码蛋白分子式为：C1910H3056N508O565S18，理论等电点pI6.12；并含有一个查尔酮合成酶活

2、性位点：156–172（RLmMyQqGCFAGGTvLR）。该蛋白含有163个α-螺旋，81个延伸链，145个无规则卷曲，1个N-糖基化位点，1个O-糖基化位点，17个磷酸化位点，包括8个丝氨酸磷酸化位点，8个苏氨酸磷酸化位点和1个酪氨酸磷酸化位点。结论该蛋白推测是一个疏水性稳定蛋白，属于连接酶。【关键词】贯叶金丝桃；查尔酮合成酶基因；生物信息学　　Abstract：ObjectiveToobtaininformationofChalconesynthasegeneinHypericumperforatum,thecharacterofthisgeneanditspr

3、oductprotEinaticssoftinoacid,equipotential,domain,activesite,coiledcoil,hydrophobicity,glycogylationsite,phosphorylationsites，secondstructure、GOR4、ProtScale、ProtfunandNetPhossoftula156to172(RLmMyQqGCFAGGTvLR).Theresultsalsoshocoil,1N-glycogylationsites,1O-glycogylationsites,17phosphoryla

4、tionsites，8serinephosphorylationsites,8threoninephosphorylationsites,1tyrosinephosphorylationsites.ConclusionIte.　　Keyperforatum;Chalconesynthasegene;Bioinformatics　　查尔酮合成酶(Chalconesynthase,CHS)是植物次生代谢途径中黄酮类物质合成的关键酶,仅分布于高等植物中［1］，查尔酮合成酶是所有黄酮类化合物合成的关键酶，它介导了此类化合物合成的第一步，催化3分子的丙二酞辅酶A与1分子对羟基苯丙

5、烯酞辅酶A缩合成柚皮素查尔酮，然后再由查尔酮异构酶异构化成不同的黄酮类化合物［2］。黄酮类化合物系色原烷和色原酮的衍生物，是一类在高等植物中大量存在的重要的次生代谢产物，具有很多重要的功能，如参与花色的形成、UV防护、抵抗病原体等等。目前研究表明，它们还与人类的健康有着密切的关系，具有消除氧自由基、抗炎、抗癌、保护心脑血管系统等多种药理作用［3，4］。　　贯叶金丝桃主要含有黄酮类、挥发油等多种成分［5］，本文利用生物信息学的方法研究贯叶金丝桃CHS基因的一级、二级结构，从而对该基因的理化性质、结构特征和功能等进行预测和分析，以期为该基因的深入研究提供参考和理论依据。　　

6、1材料与方法　　数据资料来源于NationalCenterforBiotechnologyInformation（NCBI）核酸及蛋白质数据库中已注册的贯叶金丝桃（Hypericumperforatum,AF461105）的核酸序列及其对应的氨基酸序列。利用生物信息学数据库和互联网上的软件进行分析，用Protparam［6］分析ATPaseE基因编码蛋白的氨基酸序列组成、分子量、等电点等理化性质；在NCBI对其保守结构域分析；用GOR4［7］预测其二级结构；用Protfun［8，9］和NetPhos［10］分析蛋白质功能。　　2结果　　2.1贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因氨

7、基酸序列的分析　　该cDNA全长1510bp，包括1170bp的开放读码框（openreadingframe,ORF），134个碱基的5'非翻译区（5'-untranslatedregionor5'-UTR），206个碱基的3'非翻译区（3'-untranslatedregionor3'-UTR），编码一个389个氨基酸的多肽。在ScanProsite对其结构域分析贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因含有一个查尔酮合成酶活性位点：156-172（RLmMyQqGCFAGGTvLR）。见图1。　　2.2贯叶金丝桃查尔酮合成酶基因编码蛋白的理化性质