王天龙 梁永标 何俊龙 李江美 李春荣 高文佑 官崇植 苏家恩

摘 要：为研究烟草丙酮酸脱羧酶家族特性，运用ProtScale、CDD、Interpro、Muscle、phyml和TreeDyn等工具分析烟草丙酮酸脱羧酶家族各成员的亲疏水性、结构域和进化树。结果表明：NtPDC_1和NtPDC_2具有亲水性，属于可溶性蛋白，NtPDC_3，NtPDC _4，NtPDC_5和NtPDC_6具有疏水性，为非可溶性蛋白;烟草丙酮酸脱羧酶属于硫胺素焦磷酸（TPP）依赖性酶超家族，各成员均含有3组结构域，分别为N-末端TPP结构域、中心域和C-末端TPP结构域;烟草、拟南芥、水稻、薏苡和玉米的丙酮酸脱羧酶聚类为4组，其中烟草丙酮酸脱羧酶主要聚集在Ⅰ组和Ⅱ组，其进化相对保守。

关键词：烟草;丙酮酸脱羧酶;蛋白特性;聚类分析;生物信息学

中图分类号：Q557.9文献标识码：A文章编号：1006-060X（2020）03-0004-04

Abstract： In order to study the characteristics of pyruvate decarboxylase family in tobacco， we used Protscale， CDD， Interpro， Muscle， PhyMl and TreeDyn tools to read the data of water affinity， domain and evolution tree of each member of pyruvate decarboxylase family in tobacco. The results show that NtPDC_1 and NtPDC_2 are hydrophilic and belong to soluble protein. NtPDC_3， NtPDC_4， NtPDC_5 and NtPDC_6 are hydrophobic and insoluble protein. Tobacco pyruvate decarboxylase belongs to the thiamine pyrophosphate （TPP） dependent enzyme superfamily， each member contains three groups of domains： N-terminal TPP domain， central domain and C-terminal TPP domain. Pyruvate decarboxylase clusters of tobacco， Arabidopsis， rice， Coix， maize are divided into four groups， among which tobacco pyruvate decarboxylase mainly gathers in group I and group II， and its evolution is relatively conservative.

Key words： tobacco; pyruvate decarboxylase; protein characteristics; cluster analysis; bioinformatics

丙酮酸脱羧酶可通过催化丙酮酸在非氧化条件下形成乙醛，为可再生能源乙醇的生成提供重要的底物[1]。此外，丙酮酸脱羧酶在植物遇到生物或非生物的逆境胁迫时可提供一定的生存保障，如高盐、无氧和ABA处理等[2-4]。目前，关于丙酮酸脱羧酶的研究主要集中在丙酮酸脱羧酶分子的空间结构组成及运动、丙酮酸脱羧酶的催化过程及机理，以及丙酮酸脱羧酶的应用等方面[5]，关于丙酮酸脱羧酶家族特性的研究较少。烟草作为重要的模式作物，且具有特定的蛋白序列库，数据丰富[6]。为此，笔者以烟草为材料，研究丙酮酸脱羧酶的家族特性，为烟草丙酮酸脱羧酶的应用研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 烟草丙酮酸脱羧酶家族序列的获取

以NCBI数据库（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）为……