小麦超氧化物歧化酶的生物信息学分析(2)
3 结论与讨论 16
参考文献 17
致 谢 19
小麦超氧化物歧化酶的生物信息学分析引 言
超氧化物歧化酶是一种含有金属元素的活性蛋白酶，在各种生物内广泛存在，是生物体内清除超氧阴离子自由基的首要物质[1,2]。超氧化物歧化酶首先由Mann和Keilin[3]从牛红细胞中分离提取出来，是一种蓝色含铜蛋白质(Hemo- cuprein)。1969年McCord及Fridovich[4]发现该蛋白有催化超氧阴离子自由基发生歧化反应的功能，并将此酶命名为超氧化物歧化酶。SOD在植物界普遍存在而且有多种类型，不同类型的SOD具有不同的分子质量和氨基酸序列，而且位于酶活性中心的金属原子也不同，根据SOD所结合的金属原子不同，SOD可分为三种类型：MnSOD、Cu-ZnSOD和FeSOD。低等植物以FeSOD和MnSOD为主，高等植物以Cu-ZnSOD为主，Cu-ZnSOD主要位于细胞质和叶绿体，MnSOD主要位于线粒体，FeSOD一般位于一些植物的叶绿体。FeSOD和MnSOD在序列和结构上具有很高的同源性，而Cu-ZnSOD与FeSOD或MnSOD之间不存在同源性[5-8]。SOD存在于植物细胞内所有能够产生活性氧的亚细胞结构中，在不同植物以及同一细胞的不同亚细胞结构中SOD的类型和酶活性都有差异[9]。
超氧化物歧化酶与植物抗逆性密切相关[10]。已有多种植物的Cu-ZnSOD基因被克隆，并研究了其在植物体内的表达与逆境胁迫的关系[11]。近年来，国内外的专家学者主要研究了SOD与植物抗逆性的关系。当前，不同类型的SOD基因已被转化到多种植物中，有实验结果表明，SOD在转基因植物中的过量表达可以不同程度地提高植物对环境胁迫的抵抗能力[9,12]。因此，可利用转基因技术来获得抗逆植株。超氧化物歧化酶还具有抗衰老、抗癌、防白内障等作用[13], 因而受到全世界学术界广泛关注，使之成为涉及分子生物学、微生物学、医学等学科领域以及医药、化工、食品等生产行业的一个热门研究课题[14]。
小麦（Triticum aestivm）属于禾本科，是人类主要的粮食作物之一。在我国农作物种植中，小麦的种植占了很大一部分，但我国种植小麦的地域有限，而且在小麦生长发育过程中，经常受到低温寒害、干旱、高盐和病虫害等逆境的胁迫，严重影响了小麦的品质和产量[15]。小麦SOD蛋白与小麦的抗逆性密切相关[16]，进一步了解小麦SOD蛋白对小麦抗逆性育种具有重要意义。目前关于小麦SOD蛋白的进化研究报道还较少，本实验从NCBI蛋白数据库下载所有小麦SOD蛋白序列；并按照序列特点和结构域进行聚类和进化分析；然后通过与其它植物同源蛋白比较进行进化分析。为进一步的研究奠定理论基础。
1 材料和方法
1.1 小麦超氧化物歧化酶蛋白序列的获得
在NCBI的Protein数据库中搜索小麦超氧化物歧化酶蛋白，共获得29种。
1.2 小麦超氧化物歧化酶的生物信息学分析
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