摘要:植物谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）是一种多功能的蛋白质，由一个大的基因家族编码，在外源性物质和氧化应激代谢解毒中起重要作用。到目前为止，对GST基因家族的研究主要集中在维管束植物（特别是农作物）。起首,它们介入植物的次生代谢进程。其次,在植物对胁迫应对中扮演主要的角色,好比GST还具有谷胱甘肽过氧化物酶的活性;另外,紫外线对植物的辐射将引诱查耳酮合成酶的表达,GST在此过程当中具有重要的作用。本文利用生物信息学的方法，对油菜谷胱甘肽转移酶超家族中包含的5个亚家族各选取一条序列进行了多序列比对，并对谷胱甘肽转移酶蛋白的基本理化性质、基因定位信息和基因结构比较进行了分析，对其二级结构，三级结构与建模进行了预测和评估。研究的结果表明，油菜谷胱甘肽转移酶蛋白亚家族成员，序列长度和氨基酸组成差异较小，都是线粒体内的疏水蛋白；二级结构基本都是以α-螺旋和无规则卷曲为主，β转角相对比较少。油菜谷胱甘肽转移酶(gi|28932696)的三级结构α-螺旋和β-折叠交替出现，因此它是α/β类蛋白。

关键词：谷胱甘肽转移酶油菜超级家族生物信息学分析

Evolutionary analysis of the members of the superfamily of glutathione transferase in Brassica  napus L

Abstract: Glutathione S-transferase (GSTs) in plant are multifunctional protein, which are encoded by a large gene family. They play important roles in metabolism of exogenous substances and oxidative stress. So far, the research on the GST gene family has been mainly focused on vascular plants (especially crops). First, they participate in the process of plant secondary metabolism. Second, in plant stress response they play important roles, such as activity of glutathione peroxidase (GSH PX); the ultraviolet radiation will induce the expression of chalcone synthase of plant, GST in this process has an important role. In the article, using bioinformatics method we did multiple sequence alignment for the 5 families members in the superfamily of glutathione transferase, and analyzed their basic physical and chemical properties, gene location, gene structure. The secondary structure, tertiary structure and modeling were also predicted and evaluated. The results showed that there are little difference in sequence length between rapeseed glutathione transferase enzyme protein subfamily members, Both of them are the mitochondrial hydrophobic protein. The main secondary structure type are alpha helix and random coil, then beta turn. The tertiary structure of the α-helix and β-plated folding appear alternately, so it is an alpha / beta protein.

Key words: Glutathione transferase, Rapeseed, Superfamily, Bioinformatics analysis

目录

摘要 1

引言 2

1材料和方法 3

1.1油菜谷胱甘肽转移酶的材料来源 3

1.2相关软件使用及信息学分析 4

1.2.1序列的理化性质分析 4

1.2.2基因定位信息和基因结构比较 4

1.2.3基因或蛋白家族的进化分析 4

1.2.4每个亚家族蛋白的二级结构，三级结构及其评测 4

2结果与分析 4

2.1谷胱甘肽转移酶的基本理化性质 4

2.2基因定位信息和基因结构比较 5

2.2.1油菜谷胱甘肽转移酶蛋白超家族的亚细胞定位 5

2.2.2利用GenScan进行基因结构比较 6

2.3基因或蛋白家族的进化分析 6

2.3.1油菜谷胱甘肽转移酶蛋白超家族同源序列的比较和进化树构建 6

2.4三级结构的预测及建模结构的评估 8

2.4.1三级结构建模与评价 8

3结论和讨论 10

参考文献 11

致谢 12

油菜谷胱甘肽转移酶超级家族成员的进化分析

引言

谷胱甘肽转移酶是一种广泛分布在动物，植物、酵母和细菌中的解毒酶家族，在植物中，它可以在液泡或非原生质体中回收有害化合物、tau蛋白和φGSTs是最丰富的，主要参与细胞的代谢[1]。二十世纪六十年代，在对动物的研究中中第一次发现了GST，最新研究表明，植物中也发现了GSTs基因，其中十字花科的代表植物拟南芥包含了48个GST基因[2]，而同属于双子叶植物的大豆包含42个GST基因[3]，水稻有59个GST基因[4]。