藻类磷酸甘露糖异构酶基因的序列结构特点及系统进化分析

作者: 张亚兰 [1] ; 王绪敏 [2] ; 王大鹏 [2] ; 夏艳 [2] ; 刘涛 [1] ; 池姗 [1]

关键词: 藻类 磷酸甘露糖异构酶基因 系统进化 基因结构 生物信息学

摘要:磷酸甘露糖异构酶基因(phosphomannose isomerase,PMI)编码磷酸甘露糖异构酶(PMJ),可逆催化甘露糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸之间的相互转化,在GDP—D-甘露糖的合成中起重要的作用,后者是生物体合成糖蛋白和糖脂必需的前体物质。本文根据在Genbank中已经登录的部分藻类PMI基因序列,与部分细菌、真菌、植物和动物的PMI基因序列做比较,研究其进化趋势和规律及其基因结构,为以后在大型藻类中研究该基因奠定基础。系统进化分析表明,藻类的PMI基因有2个进化方向,绿藻类的PMI基因与高等植物的进化趋势一致;而杂色藻类(硅藻和褐藻)则单独形成一个进化分支。多序列比对表明,磷酸甘露糖异构酶蛋白有3个保守区,其中有4个氨基酸残基位点是金属离子结合位点,分别为2个Glu和2个His。对部分藻类的PMI基因进行结构分析表明:在比较低等的藻类中,PMI基因没有内舍子插入,而较高等的藻类中则有不同数目和长度的内含子插入。对部分藻类PMI基因的生物信息学分析结果显示,PMI基因编码的蛋白为酸性蛋白,分子量在40到60kDa之间;二级结构中均以Gtb螺旋和无规则卷曲为主;三级结构与二级结构相吻合。


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