樊宪伟 , 韦葳 , 廖权能 , 李有志

亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，生命科学与技术学院, 广西大学，南宁，530004
作者    通讯作者
基因组学与应用生物学, 2013 年, 第 32卷, 第 119 篇   
收稿日期: 2013年05月07日    接受日期: 2014年06月25日

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本文对NCBI数据库中的4种单子叶植物(玉米, 高粱, 水稻和二穗短柄草)和6个双子叶植物(筷子芥, 大豆, 蒺藜苜蓿, 毛果杨和蓖麻)的气孔蛋白同源物，利用生物信息学分析工具在基因结构、碱基组成、氨基酸理化性质、信号肽结构、磷酸化位点、二级结构及三维结构上进行了比较分析，并构建系统进化树。结果表明，单、双子叶植物中的气孔蛋白同源物在基因结构上均由3个外显子和2个内含子构成；编码的蛋白均属于不稳定的疏水性蛋白，且存在信号肽结构和N端保守的6个半胱氨酸残基；在保守的成熟肽区段含有酪蛋白激酶II磷酸化位点(T)，不含α-螺旋结构，但三维结构基本一致。它们之间的不同点如下：单子叶植物气孔蛋白同源物在基因结构上存在一致的上游同框终止密码子，且碱基组成GC含量高于双子叶植物，而AT含量低于双子叶植物；单子叶植物中气孔蛋白同源物的氨基酸残基数目较庞大(除大豆外)，在前肽和信号肽区域分别含有相对保守的酪蛋白激酶II磷酸化位点(S)和N端豆蔻酰化位点；二级结构中的延伸折叠结构和任意卷曲结构分别多于和少于双子叶植物。系统进化树表明，气孔蛋白在单子叶作物和双子叶植物之间产生了进化上的差异。气孔蛋白同源物在单、双子叶植物中存在明显的差异，这可能与基因的表达调控以及蛋白功能的活化有关。但是否与单、双子叶植物中表皮细胞中气孔的形态差异有关仍待进一步的研究。

气孔蛋白； 同源物；生物信息学；单子叶植物； 双子叶植物