张鹏飞，王 宁，周 蔓，李 萍

(西南交通大学生命科学与工程学院， 成都 610031)



牦牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)的生物信息学分析

张鹏飞，王 宁，周 蔓，李 萍*

(西南交通大学生命科学与工程学院， 成都 610031)

GGPS是萜类化合物合成的一个重要分支点酶，同时也是合成GGPP的催化酶。本课题共选择了9个不同科的植物，对其GGPS核苷酸及氨基酸序列的理化性质、蛋白质结构功能以及亲缘进化关系等进行详细的分析。结果表明，九个科植物GGPS核苷酸序列长度均大于1 000 bp小于2 000 bp；GGPS氨基酸都不含有信号肽，不存在跨膜结构域；GGPS蛋白的二级结构中α螺旋和无规卷曲是主要结构，且无β-折叠结构，延伸链和β-转角则分散于整个蛋白中。通过生物信息学方法进行合理预测，为进一步研究GGPS的酶学特性提供了重要理论依据。

生物信息学;GGPS;分子进化

高等植物中类胡萝卜素的合成途径理论已经成熟，牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(GGPP)是类胡萝卜素最直接的前体物质[1]。GGPS催化3，3-二甲烯丙基焦磷酸(DMAPP)与异戊烯基焦磷酸(IPP)合成GGPP,两个GGPP分子通过八氢番茄红素合成酶缩合形成八氢番茄红素。GGPS基因最早从辣椒[2]中分离得出,之后又在番茄[3]、丹参[4]、烟草[5]、银杏[6]等植物中分离得到。

近年来，GGPS基因在功能研究上取得了一些进展。在一些植物中发现GGPS对类胡萝卜素的合成积累具有极为重要的作用[3,7]。但在啤酒酵母中GGPS基因过表达，会导致β-胡萝卜素含量显著增加[8]。在法夫酵母和卷枝毛霉中，GGPS过表达也能显著提高类胡萝卜素产量[9-10]。在cDNA文库中，通过使用该酶抗体完成筛选，从而得到GGPScDNA[11]。……