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题名水蕨血红蛋白基因的分子克隆和序列分析
被引量：1
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作者
齐小琼
葛亚飞
李大卫
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机构
湖北第二师范学院化学与生命科学学院/植物抗癌活性物质提纯与应用湖北省重点实验室
中国科学院武汉植物园植物种质创新与特色农业重点实验室
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出处
《广西植物》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期216-223,161,共9页
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基金
国家自然科学基金(31201242
C130405)
+2 种基金
湖北省科学研究计划项目(Q20143004)
湖北省自然科学基金(2015CFB508)
植物抗癌活性物质提纯与应用湖北省重点实验室开放课题(HLPAI 2014004)~~
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文摘
植物血红蛋白(Hemoglobin)是一类由珠蛋白(Globin)和血红素(Ferroheme)组成的结合蛋白,在植物中广泛分布,迄今已在苔藓植物、裸子植物和被子植物中克隆到血红蛋白基因序列,但在蕨类植物中相关研究还未见报道。该研究采用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)方法克隆了水蕨血红蛋白基因的全长序列。该基因的序列总长为949 bp,包含4个外显子和3个内含子,编码189个氨基酸。预测的蛋白质(命名为CtHb)的分子量为21.14 kDa,等电点(pI)为7.81。三维结构模拟表明CtHb具有植物血红蛋白典型的三级结构:即含有A、B、C、E、F、G和H螺旋,形成了3-on-3的"三明治"结构。和水稻血红蛋白的三级结构相比,CtHb的大部分结构(包括具有远端和近端组氨酸定位的E螺旋和F螺旋的位置等)同水稻的结构极为相似。两者的不同之处主要表现在:(1)CtHb含有较长的N-端区域;(2)两者CD-loop的折叠方式不同;(3)两者螺旋B和螺旋C的连接方式不同,CtHb是通过卷曲连接的,而水稻中借助的是螺旋。结构进化分析揭示了植物血红蛋白从非共生到共生进化过程中的一些关键改变,这些改变可能有助于非共生血红蛋白向共生血红蛋白结构的转变,特别是有助于豆血红蛋白共生功能的实现。
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关键词
植物血红蛋白
序列分析
三级结构模拟
结构进化
水蕨
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Keywords
plant hemoglobin
sequence analysis
tertiary structure modeling
structural evolution
Ceratopteris thalictroides
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分类号
Q943.2
[生物学—植物学]
Q75
[生物学—分子生物学]
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