摘要：溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是在植物中油脂合成过程中一个关键酶, 在植物油脂改良和增加种子含油量方面具有重要价值。本文利用所学的生物信息学方法和技术，对拟南芥 LPAT的相关蛋白进行分析研究，以了解其相关结构和功能信息。结果表明：拟南芥 LPAT蛋白被分为4类，选择的四类 LPAT蛋白（AEE79683.1，AEE35663.1，Q8GXU8.1和Q9SYC8.1）氨基酸序列长度、等电点差异不大，且序列中 20种常见氨基酸含量接近；四种蛋白的二级结构均以α螺旋为主， β-转角比例较低。对蛋白序列 AEE35663.1 进行同源建模、Ramachandran 图检测表明此模型结构符合立体化学规则。该基因全长1579bp，编码 378 个氨基酸，定位于第 1条染色体，碱基序列从28171018到28173436，在种子中表达。34528
毕业论文关键词：油脂合成；拟南芥溶血磷脂酰基转移酶（AtLPAT）； 生物信息学； 电子定位；表达分析
Bioinformatic Analysis of Lysophosphatidic Acid Acyltransferase (AtLPAT) Gene of Arabidopsis thaliana
Abstract: Lysophospholipid acyltransferase (LPAT) is a key enzyme in the biosynthesis of vegetable oils, which have found important applications in plant oil quality improvement and increase of seed oil content. In this paper, by using bioinformatics methods and techniques, amino acid sequences of AtLPATs were analyzed in order to understand its structure and function related information. The results showed that: AtLPATs were pided into four categories. The four sequences selected from different categories showed no significant difference in length, with similar isoelectric point and amino acid composition . Secondary structure of the four proteins contain mainly α-helix, but lessβ-turn structure.. In addiotin, AEE35663.1 was modeled by homology methods, and Ramachandran diagram analysis showed that this model structure in line with the rules of stereochemistry. The full-length gene was 1579bp, encoding 378 amino acids, located on the first chromosome(the nucleotide sequence from 28,171,018 to 28,173,436). Furthermore, the gene was found mainly expressed in siliques.
Key words: Lipid biosyhtesis; Lysophospholipid acyltransferase(AtLPAT); Bioinformatics; Electronic mapping; Expression analysis
目 录
摘要 5
引言 6
1 材料和方法 7
1.1 材料来源 7
1.2 拟南芥 LPAT蛋白生物信息学分析 7
2 结果与分析 7
2.1 拟南芥 LPAT蛋白的获取和进化分析 7
2.1.1 拟南芥 LPAT蛋白序列获取 7
2.1.2 拟南芥 LPAT蛋白序列进化分析 7
2.1.3 不同植物 LPAT 氨基酸序列比对 11
2.2 生物信息学分析 12
2.2.1 基本理化性质分析 12
2.2.2 蛋白质跨膜区、亚细胞定位、磷酸化分析 14
2.3 拟南芥 LPAT蛋白二级结构预测分析 17
2.3.1 拟南芥 LPAT蛋白二级结构及保守域分析 17
2.3.2 蛋白紊乱区、球蛋白区预测 18
2.4 蛋白质三级结构的预测分析 18
2.4.1 蛋白质三级结构的预测 18
2.4.2 对三级结构预测结果的评价 19
2.5 拟南芥 ＬＰＡＴ蛋白基因结构与定位分析 20
3 结论与讨论 22
参考文献 23
致 谢 26
拟南芥溶血磷脂酸酰基转移酶(AtLPAT)基因的生物信息学分析 引言
植物中的油主要来于植物种子中储存的油脂,三酰甘油(triacylglycerol, TAG)在碳源和能量上是主要的贮藏形式。溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)就是三酰甘油(Triacylglycerol,TAG)合成的酶的其中之一,控制代谢溶血磷脂酰基转移酶。质体（Plastoquinone）是在从头合成的各种脂肪酸中在酰基- CoA 合成酶的作用下合成脂酰-CoA, 并从质体（Plastoquinone）转运到内质网（Endoplasmic reticulum）或胞质（Cytoplast）当中[1].溶血磷脂酸酰基转移酶( Lysophosphatidic acid acyltransferase)在对于TAG 组装过程中的作为重要的一种酶存在，活性的不同能影响脂类的合成，且提高酶的活性能够降低合成过程中的抑制作用[2].戚文聪等[3]研究表明，对于油菜种子中的生长发育过程微粒体的提取物参与肯尼迪途径的很多酶的活性的强弱都呈单峰态，且1-酰基甘油-3-磷酸酰基转移酶( LPAAT) 在 肯尼迪途径中酶活跃性最强，并且，含油量中最高的LPAAT 活性的平均值高于含油量低的。陈四龙等[4]研究发现，在某方面LPAT的表达生成量和种子中积累含油量速率的变化范围一致。以上表明可以在某方面证明了LPAT的表达与含油量之间存在相关性。本文利用从NCBI 拟南芥蛋白数据库下载所有拟南芥 LPAT蛋白序列，并按照序列特点、进化等进行聚类分析，对其进行基本的，理化性质，结构功能的预测分析，为可能的广泛应用奠定一定的理论基础。 拟南芥溶血磷脂酸酰基转移酶（At-LPAT) 基因的生物信息学分析:http://www.youerw.com/shengwu/lunwen_32051.html