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水稻中的OsHAL3是一种黄素蛋白,具有4’-磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶(PPCDC)活性和抗盐功能。为了深入研究OsHAL3蛋白氨基酸序列中决定PPCDC功能的关键位点,以揭示PPCDC催化反应的分子机制,本文利用PCR介导的定点突变技术向OsHAL3蛋白引入一系列单点突变,并分别构建了携带不同点突变的OsHAL3蛋白表达载体,利用4’-磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶缺陷的大肠杆菌Δdfp突变体菌株进行功能互补实验。结果表明:OsHAL3中保守的第Ser28、Lys35、Pro105、He126、Ala129、Pro187突变后导致OsHAL3互补Δdfp的功能丧失,表现出相应的转化子在42℃几乎没有生长。OsHAL3中保守的第Phe60、Pro140、Leu156、Pro169突变也会使OsHAL3蛋白的PPCDC活性降低,表现为相应的Δdfp转化子在42℃的生长速率明显降低。OsHAL3中保守的第Met184突变成Val184后,导致OsHAL3蛋白的PPCDC功能增强,对应的Δdfp转化子在42℃的生长速率较阳性对照相比明显升高。而Ser65、Ala98、Pro135的突变对OsHAL3蛋白PPCDC功能影响不大,并且OsHAL3中的第Glu9G1y163双突变后也不影响其互补Δdfp的功能。利用同源建模服务器SWISS-MODEL对OsHAL3蛋白进行了三维结构预测。利用DeepView软件标出了Pro169、Cys176、Gly180、Met184氨基酸残基在OsHAL3蛋白上的空间位置,这四个氨基酸位于底物识别夹结构域。并且利用DeepView软件还标出了与辅基FMN结合的氨基酸残基在OsHAL3蛋白上的空间分布,这些残基包括Ser30、Val31、Thr54、Ser57、Ser107、Ala108、Thr110、Ala141。综上,我们的研究结果表明:Ser28、Lys35、Phe60、Pro105、Ile126、 Ala129、Pro140、 Leu156、Pro169、Val184、Pro187是OsHAL3蛋白PPCDC功能关键位点;Ser65、Ala98、 Pro135、Glu9、Gly163突变后对OsHAL3蛋白PPCDC功能没有影响。