苎麻CCRs基因家族3类成员的生化特性与表达差异
肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)是木质素生物合成的关键酶,在植物中多以基因家族形式存在.本研究通过苎麻转录组信息,筛选并克隆了4个苎麻CCR基因家族成员(BnCCR、BnCCR-1、BnCCR-2和BnCCR-3).序列分析结果发现4个BnCCRs可以分为3类,BnCCR属于bona fide CCR类群,BnCCR-1为CCR类似蛋白,而BnCCR-2和BnCCR-3序列在NADPH结合功能域、催化三联体以及CCR底物结合位点上均与bona fide CCR都有差异,形成了苎麻中一个新的CCR类群.跨膜结构分析显示,BnCCR含有1个跨膜螺旋区,其他3个BnCCRse无跨膜螺旋区.结构分析显示,4个BnCCRs的二级和三级结构存在差异,BnCCR-2同源建模模板不同于其他3个BnCCRs.时空表达谱分析发现,BnCCR在快速生长期的木质部具有较高表达水平,而BnCCR-2在快速生长期的韧皮部具有非常高的表达水平.体外酶活测定进一步研究发现,BnCCR具有典型的bona fide CCR催化活性和底物适应性,而BnCCR-2的表现不同于典型CCR的底物适应性,对肉桂酰CoA和芥子酰CoA表现出结合特异性.因此,苎麻中BnCCR参与木质素的生物合成,而BnCCR-2是具有不同于典型CCR结构、组织表达和体外生化功能的一个新类群,BnCCR-2可能不参与或并不仅仅参与木质素的生物合成,这为研究CCR蛋白家族的进化提供了新的参考.
苎麻、肉桂酰辅酶A还原酶、表达差异、催化特异性
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R737.9;S858.28;Q943.2
国家自然科学基金;湖南省自然科学基金青年基金项目;湖南文理学院博士科研启动项目
2022-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共14页
2546-2559
