水稻硒结合蛋白基因OsSBP的克隆、表达及生物信息学分析

为了探究水稻硒结合蛋白(selenium-binding protein,SBP)基因的功能,以水稻品种日本晴(Oryza sativa Japonica)为材料,采用同源克隆法获得OsSBP,并对其进行组织特异表达及生物信息学分析.结果 表明,OsSBP基因cDNA序列为1 623 bp,包括长度为1 449 bp的CDS,碱基组成为A 23.3％、T25.1％、G 28.9％、C 22.6％,编码482个氨基酸残基组成的蛋白质.OsSBP蛋白表现为弱酸性,且稳定、亲水;二级结构中以无规则卷曲和延伸链结构为主,三级结构同源建模成功,主要是螺旋和转角;亚细胞定位OsSBP主要分布在细胞质中,推测可能在运载结合、辅助因子中发挥重要作用,无跨膜结构域,无信号肽;该蛋白序列中存在24个丝氨酸磷酸化,11个苏氨酸磷酸化位点和10个酪氨酸磷酸化位点以及6个糖基化位点.启动子元件分析表明,其含有与热胁迫、干旱胁迫、光反应、细胞防御、赤霉素(GA)和茉莉酸甲酯(MeJA)信号传导相关元件.进化分析结果表明,克隆的OsSBP氨基酸序列与短柄草、高粱的同源关系较近,具有较高的保守性,与莱菌衣藻的同源关系较远.RT-PCR分析结果表明,OsSBP基因在各组织中均有表达,水稻孕穗期中茎的表达最高,其次分别为叶和根,穗中表达量最低,且该基因的表达受Cd,盐和热的诱导,以及PEG和Cold的抑制.该基因的成功克隆及分析为进一步研究OsSBP在水稻抗逆中的作用奠定了重要的基础.