枫香C4H基因的克隆及生物信息学分析

肉桂酸-4-羟基化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是花色素苷合成过程第二步中的重要酶.以变色期枫香叶片为试验材料,根据前期研究获得的枫香叶片RNA-Seq数据库中筛选的C4H基因序列设计一对引物,利用RT-PCR技术克隆C4H核苷酸序列,命名为LfC4Hb;将基因上传至GenBank数据库获得枫香C4H基因的登录号(OL871170),并对其进行生物信息学分析.结果显示:枫香LfC4Hb基因长度为1551 bp,包含一个1518 bp的完整开放阅读框,编码505个氨基酸;保守结构域分析显示,LfC4Hb基因编码的蛋白包含一个p450家族蛋白的结构域,分子量为58.00 kDa,理论等电点为9.13,为亲水性的不稳定蛋白质,定位在内质网,存在多个磷酸化位点,无信号肽,不含有跨膜结构域,蛋白的二级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲,LfC4Hb基因在氨基酸水平与莲同源性最高(94.5％);进化分析结果表明,LfC4Hb与青脆枝亲缘关系相对较近.本研究成功克隆了枫香C4H基因,并分析了LfC4Hb 的蛋白质结构功能,对下一步利用基因工程技术进行枫香叶色调控及新品种培育具有重要意义.