黑曲霉XZ-3S木聚糖酶Xyn ZF-1基因克隆和序列分析
2012-09-11付冠华周晨妍
付冠华,李 端,周晨妍
(新乡医学院生命科学技术系,河南省医学遗传学与分子靶向药物高校重点实验室培育基地,河南新乡 453003)
黑曲霉XZ-3S木聚糖酶Xyn ZF-1基因克隆和序列分析
付冠华,李 端,周晨妍*
(新乡医学院生命科学技术系,河南省医学遗传学与分子靶向药物高校重点实验室培育基地,河南新乡 453003)
利用RT-PCR技术从黑曲霉XZ-3S中扩增并克隆了木聚糖酶(Xyn ZF-1)基因的cDNA片段,测序结果表明,Xyn ZF-1基因核苷酸序列阅读框全长678bp,编码225个氨基酸,推测分子量为24.06ku,等电点为5.20。以XZ-3S基因组DNA为模板扩增Xyn ZF-1的DNA序列,该序列仅存在一个内含子,长度为68bp。成熟肽基因推导的氨基酸序列与其他微生物来源的木聚糖酶一级结构进行比较,同源性最高达到了89.47%。系统进化树分析该酶属于G/11族糖基水解酶。又进一步对Xyn ZF-1二级结构进行了分析,并通过SWISS-MODEL预测了该酶的三维结构。
黑曲霉,木聚糖酶,基因克隆,序列分析
Abstract:The cDNA of xylanase(Xyn ZF-1) gene was amplified from the Aspergillus niger XZ-3S total RNA by RT-PCR.The result showed that Xyn ZF-1 was 678bp in size and encoded 225 amino acids.The molecular weight and theoretical isoelectric point was 24.06ku and 5.20,respectively.The DNA of Xyn ZF-1 gene was amplified from the Aspergillus niger XZ-3S genmic DNA by PCR.The result confirmed that there was only one intron with the 68bp in length.The homology analysis of amino acid sequence shared 89.47%in base sequence with other microbial xylanase primary structure.Phylogenetic analysis showed that the enzyme belongd to glycosyl hydrolase family G/11.Besides,the secondary structure of Xyn ZF-1 was analysed,and threedimensional structure of Xyn ZF-1 was predicted by SWISS-MODEL.
Key words:Aspergillus niger;Xylanase;gene cloning;sequence analysis
木聚糖(Xylan)是植物半纤维素的主要成分,是仅次于纤维素的第二丰富的可再生资源。木聚糖结构十分复杂,它的完全降解需要多种水解酶的参与而共同完成,其中β-1,4-内切木聚糖酶(EC 3.2.1.8)能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖,是木聚糖降解酶系中最关键的酶[1-2]。木聚糖酶被广泛地应用于造纸、食品、饲料等行业中,尤其是当今世界能源日益紧缺,如何有效利用资源越来越受到人们的关注[1,3]。根据木聚糖酶催化区域的氨基酸序列组成和疏水簇分析,可将其归为F/10和G/11两大家族,同一家族中的木聚糖酶催化区域具有较高的同源性。……
