芒果类胡萝卜素裂解双加氧酶（CCD）基因的克隆与序列分析

类胡萝卜素裂解双加氧酶（carotenoid cleavage dioxygenases，CCD）是植物类胡萝卜素新陈代谢中的降解酶，类胡萝卜素在双加氧酶的作用下氧化产生具有生物活性的不同衍生物，例如维生素A，植物激素脱落酸以及芳香物质，这些物质在植物的颜色、苦味、香气方面具有重要意义。通过转录组数据设计CCD基因的全长引物，采用RT-PCR技术从芒果(Mangifera indica)果皮中克隆到类胡萝卜素裂解双加氧酶CCD的全长序列。结果表明：cDNA序列长度为1900 bp，开放阅读框为1614 bp，共编码537个氨基酸。CCD蛋白属于稳定蛋白，在CCD编码的蛋白质的氨基酸各组分中，苏氨酸（Thr）含量为最高，丙氨酸（Ala）的含量次之。蛋白序列分析表明芒果中的CCD基因编码的蛋白存在一个结构域RPE65，并且属于RPE65 superfamily家族。通过构建系统发生树，结果发现芒果CCD基因所编码的蛋白序列与蜜柑、甜橙、栗子、大豆等的蛋白序列亲缘关系较近，可聚为一类，而与咖啡豆、菠菜、马铃薯、烟草的亲缘关系较远。芒果的CCD与柑橘的CCD的一致性为90%，有比较近的进化关系。亚细胞定位分析结果显示，芒果CCD定位在细胞质中。对芒果的CCD蛋白进行疏水性/亲水性预测，结果发现氨基酸疏水/亲水性主要介于+2.267~-0.633之间，CCD蛋白属于亲水性蛋白。分析二级结构和三级结构得出CCD基因编码的蛋白质主要由α-螺旋和无规则卷曲构成了其二级结构,α-螺旋占22.16%,无规则卷曲占37.43%。