黄花蒿1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸 还原异构酶基因的生物信息学分析

以黄花蒿(Artemisia annua L.) 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因(DXR)为研究对象，利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)网站及生物信息学软件对碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性及编码蛋白结构进行预测，用Clustal W进行多序列比对，用MGEA构建系统发育树，用STRING进行蛋白互作网络分析，研究黄花蒿DXR基因特征并预测分析DXR蛋白结构与功能。结果表明：黄花蒿DXR基因mRNA序列长度为1 419 bp，编码蛋白包含472个氨基酸，等电点为 6.15；DXR蛋白为疏水性蛋白，无信号肽，无跨膜结构域。多序列比对及系统发育树分析表明，黄花蒿DXR蛋白与杭白菊DXR(BAE79548.1)的相似度最高，为98%，且处于同一分支，亲缘关系较近。蛋白结构分析显示，α-螺旋、无规则卷曲是黄花蒿DXR蛋白的主要结构元件。互作网络分析显示，黄花蒿DXR在2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate，MEP)代谢途径中，可与CMS、DXS、HDS等多个蛋白发生互作。黄花蒿DXR基因在进化过程中相对保守，获得的保守区序列信息为其他物种DXR基因的克隆奠定了基础，深入研究该蛋白酶的结构和功能特征，也为今后提高青蒿素的生物合成量提供理论支持