拟南芥二酰甘油酰基转移酶AtDGAT基因的生物信息学分析
毕业论文关键词：二酰甘油酰基转移酶（DGAT）；拟南芥；生物信息学；结构预测；油脂合成
Bioinformatics Analysis of Diacylglycerol
Acyltransferase (AtDGAT) gene in Arabidopsis Thaliana L
Abstract: DGAT (acyl-CoA: diacylglycerol acyltransferase; EC 2.3.1.20) is a kind of transmembrane enzyme that acts in the final and committed step of TAG synthesis, and it has been proposed to be the rate-limiting enzyme in plant storage lipid accumulation.Triacylglycerides (TAGs) are a class of neutral lipids that represent the most important storage form of energy for eukaryotic cells. This paper, by using bioinformatics methods and techniques, we analyzed the sequences of AtDGATs , and predicted the relationship between the gene structure and function. The result showed that AtDGATs were clustered into 3 groups. The secondary structure of them was mainly random coil, moreover, the proportion of extended strand and beta angle was less.The tertiary structure of AAF19262.1 was gotten, which meets the rule of stereochemistry in the figure of Ramachandran .
Key words: Diacylglycerol Acyltransferase(DGAT); Arabidopsis thaliana; Bioinformatics; Structure prediction; Lipid biosynthesis
目 录
摘要 1
引言 2
1.材料和方法 2
1.1材料来源 2
1.2拟南芥DGAT蛋白生物信息学分析 2
2. 结果与分析 3
2.1拟南芥DGAT蛋白的获取和进化分析 3
2.1.1拟南芥DGAT蛋白序列获取 3
2.1.2拟南芥DGAT蛋白序列进化分析 3
2.2生物信息学分析 7
2.2.1 基本理化性质分析 7
2.2.2 蛋白质跨膜区、亚细胞定位 8
2.3 拟南芥DGAT蛋白二级结构预测分析 10
2.3.1 拟南芥DGAT蛋白二级结构及保守域分析 10
2.3.2 蛋白紊乱区、球蛋白区预测 10
2.4蛋白质三级结构的预测分析 11
2.4.1蛋白质三级结构的预测 11
2.4.2拟南芥DGAT蛋白基因结构与定位分析 12
2.5 拟南芥DGAT蛋白电子表达分析 12
3. 结论与讨论 14
参考文献 15
致 谢 17
拟南芥二酰甘油酰基转移酶（AtDGAT）基因的生物信息学分析
引言
油脂是人类的重要食物之一，也是制药、化妆品以及肥皂、乳化剂、润滑剂等化工产品的原料。全球经济发展使能源需求日益增加，随着石油资源日趋耗尽，虽然从原料到发动机上应用还有许多问题有待解决，但植物油脂作为生物燃料原料的可能性逐渐受到人们重视[1]。
植物油脂的生物合成包括脂肪链的合成、终止、释放、脱落和甘油三酯的合成、多不饱和脂肪酸的形成、脂质体形成等过程[2]。合成后的植物油脂主要有两个去向：一是用于构成生物膜的甘油酯和磷脂；另一种是贮存在种子中，即贮存油脂 [3]。植物油脂主要以三酰甘油（TAG）的形式贮存在种子或果实中，叶片和其它营养组织中也少量存在。三酰甘油是甘油酯，骨架是甘油，是高效的碳源和能量的储存形式。从植物进化的角度来看，油脂有利于满足种子萌发及后续幼苗生长对物质和能量的需求[4]。因此植物中的油脂合成途径和调控机制受到广泛关注。研究表明，油脂合成涉及到众多酶基因和调控基因的协同表达，及其在质体、内质网、细胞质等亚细胞结构之间的有序反应和转运。二酰甘油酰基转移酶（DGAT）是催化TAG生物合成的限速酶，催化二酰甘油（DAG）与脂肪酸酰基反应形成TAG的过程，是一种完整的内质网细胞微粒体酶，该酶的主要机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基辅酶A以共价键结合形成三酰甘油[5,6]。在植物中，到目前为止共发现3类DGAT基因亚家族，包括DGAT1、DGAT2和DGAT3亚家族[7]。