亚麻荠 FAD2-1和 FAD3-1编码蛋白的生物信息学分析

摘要：

△‐12脂肪酸脱氢酶FAD2（fatty acid desaturase 2）和△‐15脂肪酸脱氢酶FAD3（fatty acid desaturase 3）是控制亚油酸（18∶2；ω‐6）和亚麻酸（18∶3；ω‐3）合成的限速酶，亦在植物抵御低温等环境胁迫反应中起重要作用。本文利用生物信息学工具分析了亚麻荠（Camelina sativ a）FAD2‐1和FAD3‐1编码蛋白的理化性质、二硫键、磷酸化位点、高级结构、保守域和功能系统进化等特征。结果表明，FAD2‐1和FAD3‐1编码蛋白理论pI相近（分别为8.39和8.42），然而前者不稳定系数（40.04）显著高于后者（29.46）。FAD2‐1蛋白的磷酸化位点为23个，多于 FAD3磷酸化位点（18个），预示FAD2‐1更易受翻译后调控。这两种蛋白均含有3个保守的组氨酸富集区（Hisbox ），且在C端含有内质网滞留信号，赋予其定位于内质网和催化双键形成的活性。 FAD2‐1的 a‐螺旋比例（45.31％）高于 FAD3‐1（33.16％），然而后者无规则卷曲比例（51.93％）大于前者（44.53％）。3D结构模拟显示，FAD2‐1和 FAD3‐1功能域大小和构象存在差异，这可能影响到底物选择性和催化效率。这些结果为全面解析亚麻荠种子油脂合成和ω‐3族脂肪酸富集的分子机理提供了科学参考。

关键词：亚麻荠、ω-3与ω-6族脂肪酸、脂肪酸脱饱和酶(FAD)、生物信息学分析

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分类号：S565.9(经济作物)

资助基金：国家自然基金31401430和31501323;山西省自然科学基金2013021024-1

在线出版日期：2016-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：242-250