龙芳 , 李绍鹏 , 李茂富

海南大学园艺园林学院，海口， 570228
作者    通讯作者
基因组学与应用生物学, 2013 年, 第 32卷, 第 123 篇   
收稿日期: 2013年02月26日    接受日期: 2013年04月25日

这是一篇采用Creative Commons Attribution License进行授权的开放取阅论文。只要对本原作有恰当的引用，版权所有人允许和同意第三方无条件的使用与传播。

5-氨基乙酰丙酸脱水酶(δ-aminoaevulinic acid dehydratase, ALAD)是生物体所有四吡咯化合物生物合成所必须的酶。目前，Genbank共记载了39种绿色植物的ALAD基因。本文采用生物信息学方法对其中常用的模式植物拟南芥、玉米、小麦、大豆、苜蓿以及葡萄、菠菜等植物的5-氨基乙酰丙酸脱水酶基因的核苷酸及其编码的蛋白氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构、三级结构及功能域等进行预测和分析，并构建了5-氨基乙酰丙酸脱水酶蛋白家族的系统进化树。结果表明，这几种植物的开放阅读框都在1 290 bp左右，分子量为47 kD左右，等电点(pI)值为5.5～7.0之间，ALAD蛋白呈中性至微酸性。含量最丰富的氨基酸为Ala、Leu、Val、Arg、Ser、Gly、Pro和Asp。研究还发现这些植物5-氨基乙酰丙酸脱水酶肽链表现出明显的疏水区和亲水区，不存在信号肽，有叶绿体转运肽；可能存在跨膜结构域。蛋白质二级结构中最主要的结构元件是无规则卷曲和α-螺旋，含有5-氨基乙酰丙酸脱水酶的活性结构域、ALAD-PGBS-aspartate-rich保守结构域、舍夫碱残基结构域和一个镁离子结合位点结构域。核苷酸同源性比对结果显示，拟南芥5-氨基乙酰丙酸脱水酶基因与其它植物的同源性较高；进化分析结果表明这些植物5-氨基乙酰丙酸脱水酶基因被分为六个大类。本工作可为今后深入研究植物5-氨基乙酰丙酸脱水酶的结构特征和功能提供一定的依据。

5-氨基乙酰丙酸脱水酶；序列分析；生物信息学；同源建模