辣椒CaMYB113的生物信息分析
作者单位：云南农业大学园林园艺学院
会议名称：《中国园艺学会2019年学术年会暨成立90周年纪念大会》
会议日期：2019年
学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学]
基 金：国家自然科学基金项目(31560556,31760575) 云南省科技计划重点项目(2018BB020)
摘 要：MYB类转录因子家族是指含有MYB结构域的一类转录因子。MYB结构域是一段由51～52个氨基酸组成的肽链,其中包含一系列高度保守的氨基酸残基和间隔序列。MYB参与植物苯丙烷类次生代谢途径的调节。苯丙烷类代谢是植物主要的3条次生代谢途径之一,起始物质是苯丙氨酸,主要可分为两个分支途径,其中一条分支就是黄酮类代谢途径。MYB转录因子作为调节蛋白广泛参与苯丙烷类代谢途径的调控。利用植物基因组RNA提取试剂盒(百泰克公司)提取‘丘北紫椒’果皮RNA,反转录成cDNA,利用同源克隆技术克隆CaMYB113的全长cDNA序列,借助植物转录因子数据库资源对其进行序列鉴定,运用生物信息分析软件进行基因结构预测、同源基因分析、多序列比对、蛋白二级和三级结构预测、蛋白特性分析、跨膜结构分析、信号肽分析、亚细胞定位预测、启动子分析及调控目的基因的miRNA预测。PCR产物凝胶电泳表明其产物为单一条带,大小为1 100 bp左右,与预期结果相符。双向测序表明该片段长度为1 096 bp。基因结构预测可知,该片段含有一个外显子,与茄科MYB113高度同源,命名为CaMYB113。该基因CDS序列的全长为789 bp,编码262个氨基酸残基。生物信息分析表明:其编码蛋白质化学式为C1336H2127N389O396S8,相对分子质量为30 231.43,理论等电点为9.07,属于碱性蛋白,不稳定指数为49.32,属于不稳定蛋白,脂肪指数87.48,消光系数为66 835和66 460(以波长280 nm水中测量),该蛋白属亲水性蛋白,总平均疏水指数(GRAVY)为–0.635;该蛋白二级结构由α–螺旋、β–转角、延伸链和无规则卷曲组成,分别占33.97%、4.96%、9.16%和51.91%;无信号肽,不存在跨膜域;亚细胞定位预测结果显示该基因最有可能定位于线粒体基质,也有可能定位于线粒体内膜、线粒体膜间隙和线粒体外膜。该基因的起始密码子ATG之前有A,符合Koza规律;同源基因分析和序列比对表明,紫色辣椒CaMYB113与同科植物进化关系相近。辣椒CaMYB113氨基酸序列与多个物种的MYB113氨基酸序列相似,相似性分别为:黑果枸杞(Lycium ruthenicum,ATE88062.1)76.05%;马铃薯(Solanum tuberosum,ALA13583.1)75.38%;茄子(S. melongena,AGK37072.1)71.07%;潘那利番茄(S. pennellii,XP15055374.1)72.22%;番茄(***,AUG72358.1)72.56%。采用MegAlin计算辣椒CaMYB113氨基酸与其他物种的相似度,构建进化树,结果表明辣椒CaMYB113蛋白质与黑果枸杞MYB113蛋白质的亲缘关系接近。