华北农学报

作者：郭坤元, 张欣欣

单位：1. 湖北省农业科学院 中药材研究所, 国家中药材产业技术体系恩施综合试验站, 湖北 恩施 445000;；2. 湖北省农业科技创新中心 中药材分中心, 湖北 恩施 445000;；3. 东北林业大学 盐碱地生物资源环境研究中心, "东北盐碱植被恢复与重建"教育部重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：拟南芥,半胱氨酸蛋白酶抑制剂,亚细胞定位,原核表达,酶活性,

基金：国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-21）；湖北省中央引导地方科技发展专项（2018ZYYD013）；湖北省技术创新专项（鄂西民族专项）（2017AKB075）；恩施州科技计划研究与开发项目（D20180016）

为了研究拟南芥半胱氨酸蛋白酶抑制剂AtCYS6基因在植物生长发育过程中的作用与功能，从拟南芥中克隆了半胱氨酸蛋白酶抑制剂AtCYS6基因，并对该基因进行生物信息学分析，亚细胞定位分析，蛋白质诱导、表达、纯化及功能研究。结果表明，AtCYS6蛋白等电点为5.85，化学式为C1179H1848N322O348S6，共含有3 703个原子数，为亲水性蛋白；AtCYS6与十字花科的荠菜、荠蓝的同源性较高，同源性分别为81.1%，80.3%，同水稻、玉米和大豆的同源性较低，同源性分别为55.5%，54.3%，56.6%，且在氨基酸序列中间具有高度保守的Q-V-G （Gln-Val-Gly）序列；同时进化树分析显示AtCYS6与同属于十字花科的荠菜、荠蓝的亲缘性较近，同水稻、玉米、高粱、谷子等禾本科植物的亲缘性较远；亚细胞定位结果显示其定位于细胞质，与预测结果相符合；蛋白质诱导、表达和纯化得到大小约为52 ku的融合蛋白，其中AtCYS6蛋白质的分子量约为26 ku，与预测值相符合；Western Blot分析显示，诱导表达的融合蛋白正确翻译表达，且没有出现结构上的断裂或者降解的情况；蛋白酶活性分析表明，AtCYS6对木瓜蛋白酶具有抑制作用。研究结果可以为下一步在植物体内研究该基因的相关机理作用提供基础。

来源：2020年第4期

《华北农学报》期刊编辑部

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