枸杞 Lb14-3-3基因家族 cDNA 克隆及生物信息学分析

在开花植物中， 14 - 3 - 3 蛋白对植物生长发育具有重要的调控作用。本研究在前期枸杞花药发育差异蛋白质组研究基础上，利用 RT-PCR 技术，从宁夏枸杞‘宁杞 1 号’花药中克隆了 5 条长度分别为 768 bp 、 747 bp 、 777 bp 、 753 bp 和 777 bp 的 cDNA 序列，分别命名为 Lb14 - 3 - 3a 、 Lb14 - 3 - 3b 、 Lb14 - 3 - 3c 、 Lb14 - 3 - 3d  和 Lb14 - 3 - 3e ，对 Lb14 - 3 - 3a 、 Lb14 - 3 - 3b 、 Lb14 - 3 - 3c 、 Lb14 - 3 - 3d 和 Lb14 - 3 - 3e ， 5 个基因编码蛋白质的结构预测发现，其蛋白质的分子量大小在 60.91~64.14 kD 之间，编码蛋白质的长度在 248~259 个 aa 之间，理论等电点在 4.95~4.99 之间，均为酸性氨基酸，且都为不稳定的亲水性蛋白。 α - 螺旋 (Alpha helix) 是这 5 个蛋白质二级结构的主要成分，三级结构主要是由 α - 螺旋构成的对称结构，具有高度的相似性。该家族蛋白既没有信号肽也无明显的跨膜区，亚细胞定位显示 Lb14 - 3 - 3a 定位在线粒体上， Lb14 - 3 - 3b 和 Lb14 - 3 - 3e 定位在叶绿体上， Lb14 - 3 - 3c 和 Lb14 - 3 - 3d 定位在细胞质中， Lb14 - 3 - 3a 蛋白发生磷酸化修饰的可能性最高， Lb14 - 3 - 3b 磷酸化的可能性最低。多序列比对分析显示，该家族蛋白之间的相似性为 77.51% ，具有高度的保守性。进化分析显示 Lb14 - 3 - 3a 与其它 Lb14 - 3 - 3 蛋白家族的亲缘关系较远， Lb14 - 3 - 3c 和 Lb14 - 3 - 3e ， Lb14 - 3 - 3d 和 Lb14 - 3 - 3b 处于同一分支，亲缘关系较近， Lb14 - 3 - 3 家族蛋白与马铃薯、番茄、烟草等亲缘关系较近。研究结果为阐明该蛋白家族基因在枸杞花药发育过程中潜在的调控机理提供科学依据。