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, 黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：拟南芥,核酸酶,<i>AtCaN2</i>,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）

为了研究拟南芥核酸酶AtCaN2基因在植物生长发育过程中的作用与功能，从拟南芥中克隆了核酸酶AtCaN2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，AtCaN2蛋白等电点为8.45，化学式为C1116H1788N310O335S3，共含有3 552个原子数，为亲水性蛋白；AtCaN2与十字花科亚麻荠的同源性较高，同源性为87.89%，与谷子、高粱和玉米的同源性较低，同源性分别是56.42%，57.35%，56.47%，且在氨基酸序列中间具有高度保守的D-X-D序列；同时进化树分析显示AtCaN2与十字花科亚麻荠的亲缘性最近，与谷子、玉米等禾本科植物的亲缘性比较远，这些结果同氨基酸序列比对的结果一致；亚细胞定位结果显示其定位于细胞质，与预测结果相符；蛋白质诱导和纯化得到大小约为35 ku的His-AtCaN2融合蛋白；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；小量诱导和大量诱导均有点突变后的His-AtCaN2（M）融合蛋白表达，且纯化后得到了点突变His-AtCaN2（M）较单一的条带；蛋白酶活性分析表明，His-AtCaN2融合蛋白对核酸底物具有降解能力，表现出较高的活性，而His-AtCaN2（M）点突变融合蛋白对核酸底物没有降解能力，底物基本上未降解。研究结果可以为下一步在植物体内研究AtCaN2基因的相关机理作用提供基础。

来源：2020年第1期

《华北农学报》期刊编辑部

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