烟草NAC转录因子NtNAC1的基因克隆和生物信息学分析.pdfVIP

全国农业生化与分子生物学会第八次学术研讨会论文集 烟草NAC转录因子NtNACl的基因克隆与生物信息学分析 田 云1，方俊L2，卢向阳1’2 1湖南省农业生物工程研究所，农业生化工程研究中心，湖南省长沙市芙 蓉区410128； 2湖南农业大学，生物科学技术学院，湖南省长沙市芙蓉区410128 NAC转录因子(NAM．ATAFandCUC2)是植物特有的一种具有多种调控作用的转录因 子，这类转录因子的主要结构特点是N．端含有一个保守的大约150个氨基酸残基的NAC结 构域，C．端则为高度变异的转录调控区。NAC转录因子最早由Souer等和Aida等分别从牵 牛花(NAM)和拟南芥(CUCl．2)中发现，并发现它们在花原基的边界和子叶原基的边界 表达，对于控制边界细胞的形成具有重要作用，同时，这些基因在茎尖分生组织(shoot apical meristem，SAM)的形成和维持中也起着非常重要的作用。随后，研究人员又先后从水稻、 马铃薯、油菜、番茄、辣椒、大豆、小麦、大麦、海茄莓等植物中分离得到大量克隆编码 NAC转录因子的基因，通过进一步研究表明：NAC转录因子在植物生长发育、营养价值、 激素信号途径以及逆境胁迫应答等方面发挥着重要的调节作用。本研究从世界上重要的经济 作物烟草中克隆出一个新的NAC转录因子基因——Ⅳ，^纠a，并对其所编码蛋白质的性质、 结构及其相关生物学功能进行预测，为进一步系统研究N悄ACl转录因子的功能及其在烟 草育种中的应用提供重要信息与依据。 通过利用甲基化过滤(methylationfiltering)技术从烟草基因组序列中获得了一个编码 NAC转录因子的新基因，并进一步利用照PCR技术进行验证，测序结果与原序列一致(图 1)，命名为NtNACl，其mRNA的GenBank登记号为EU753258(717 bp)，所编码的蛋白 质序列登记号为ACFl9785(238 aa(10--159)的NAC profiles中进行结构域有哪些信誉好的足球投注网站，发现NtNACl的N．端含有一个长约150 结构域，进一步进行同源性比较发现，N斟ACl与已经发现的其它植物的NAC转录因子(拟 在NAC结构域以及氨基酸全序列上均具有一定的同源性。这些结果均表明NtNACI是烟草 中NAC转录因子的一个新成员。 Proteomics 利用ExPASy 现NtNACI由238个氨基酸残基组成，相对分子量为27．845kD，等电点8．73，分子式 行在线检测，NtNACl的不稳定指数(Ⅱ)为39．50，脂肪族指数为65．55，亲水性的总平均 值为-0．76486，并且不含跨膜结构域，说明NtNACl是一个稳定的水溶性蛋白。 2000 利用ANTHEPROT V6．0对其潜在的修饰位点进行预测，发现NtNACI中分别含有 2个潜在的N一糖基化位点、2个潜在的蛋白激酶C磷酸化位点、4个潜在的酪蛋白激酶Ⅱ 磷酸化位点和3个潜在的N．豆蔻酰化位点。表明NtNACI转录因子可能存在多种翻译后水 平的修饰作用，以调节其自身的表达水平。 适用ANTHEPROT2000 V6．0软件中的GORI法对NtNACl的二级结构进行预测，结果 表明a一螺旋约占32％，t3-折叠约占21％，3-转角约占26％，无规则卷曲约占20％，其中a． 24 全国农业生化与分子生物学会第八次学术研讨会论文集 NAC， 用同源建模服务 三维空间结构主要是由2个o【．螺旋和13个p·折叠围绕形成的一个球状结构。 表1 NtNACI潜在修饰位点的预测结果 修饰位点 保守