螺旋藻藻藍(lán)蛋白裂合酶cpcE-F基因的克隆、表達(dá)及進(jìn)化分析.pdf

1、螺旋藻是一種具有重要經(jīng)濟(jì)價值和開發(fā)前景的原核生物，關(guān)于螺旋藻的分類問題，曾經(jīng)有一段爭論，由于目前越來越多的人把螺旋藻與全價營養(yǎng)和多種醫(yī)療功能結(jié)合在一起，因此其分類顯得更為重要。螺旋藻的傳統(tǒng)分類是介于其表現(xiàn)型，但是表現(xiàn)型容易受到環(huán)境的影響，這給螺旋藻的分類帶來了不小的麻煩；隨著分子技術(shù)的飛速發(fā)展，許多基因被用來進(jìn)行螺旋藻的系統(tǒng)分析，并取得一定成果。藻膽蛋白是一類結(jié)構(gòu)相似的色素蛋白，它們是由藻膽色素與相應(yīng)的脫輔基蛋白以硫醚鍵共價結(jié)合而成的，

2、裂合酶是催化該連接反應(yīng)的酶，藻藍(lán)蛋白是藻膽蛋白的一種。裂合酶cpcE和cpcF基因最早在聚球藻Synechococcus sp.PCC7002中發(fā)現(xiàn)和鑒定，該基因在不同的藻種中具有較高的同源性，適宜作為分子進(jìn)化的工具，還沒有使用該基因作為進(jìn)化分析的報道。目前，對于裂合酶分析較多的是對α亞基的研究，并且對于螺旋藻自身的藻藍(lán)蛋白α亞基的催化研究還沒有報道。
　　 本文通過GenBank中報道的其他藍(lán)藻關(guān)于裂合酶cpcE和cpcF基因

3、設(shè)計引物，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，首次從螺旋藻FACHB314和鹽澤螺旋藻FACHB351中克隆得到了cpcE-F裂合酶基因全序列，并對其進(jìn)行了序列分析和進(jìn)化研究。結(jié)果表明：裂合酶cpcE-F基因的GC含量在Spirulina platensis FACHB314和Spirulinasubsalsa FACHB351中分別為50.5％和50.6％，在已經(jīng)報道的藍(lán)藻cpcE-F基因中處于上游水平，該基因的GC％含量在螺旋藻各個藻種間存在差異，螺旋

4、藻FACHB314 cpcE-F基因與已經(jīng)報道螺旋藻和節(jié)旋藻核苷酸序列的相似性分別為95.0％和94.8％、氨基酸序列的相似性分別為93.7％和93.3％；鹽澤螺旋藻FACHB351該基因與已經(jīng)報道螺旋藻和節(jié)旋藻核苷酸序列的相似性分別為95.0％和94.8％、氨基酸序列的相似性分別為94.7％和95.1％，能夠使用cpcE-F基因?qū)⒙菪搴凸?jié)旋藻以及其他藍(lán)藻區(qū)分開。同時，我們還對得到的cpcE-F基因進(jìn)行了二級結(jié)構(gòu)的預(yù)測分析，螺旋藻FA

5、CHB314和鹽澤螺旋藻FACHB351中cpcE-F基因的Mw分別為119587.0kDa和119576.0kDa，等電點(diǎn)分別為5.76和5.69，其蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定系數(shù)分別為23.12和22.92。分子生物學(xué)的方法對藍(lán)藻進(jìn)行快速準(zhǔn)確地分析是非常必要的，裂合酶cpcE-F基因位點(diǎn)提供了快速直接的鑒定的方法，本研究首次使用裂合酶基因?yàn)槁菪宓姆诸愄峁┓肿由飳W(xué)證據(jù)。
　　 通過構(gòu)建表達(dá)質(zhì)粒，我們證實(shí)、鑒定了該裂合酶基因。其在大腸桿