植物肉桂醇脱氢酶的生物信息学分析引 言

肉桂醇脱氢酶（CAD）是木质素合成中研究最早的一类酶，它作用于木质素单体生物合成的最后一步，CAD在木质素的种类和功能的多样性的研究方面起到了十分重要的作用[1]。木质素是经苯丙烷生物合成途径来合成的，是植物之中主要的代谢产物之一，它的含量仅次于纤维素的大分子的有机物质，在为植物提供机械力、运输水分以及抵抗外界逆境等方面起到了十分关键的作用[2-3]。木质素在植物的抗病中起到了重要的作用，木质素快速沉积或者木质素类物质的生产能够限制病原菌的生长和侵染，从而起到了抗病的作用[4-6],并且能够保护植株避免病原体的入侵[7]，木质素的降低可能会引起植株对病原菌的抗性降低[8]。木质素还使得植物的脉管组织具有疏水性，以便于水分和营养物质的长距离的运输[9]。植物生长发育和抵御病原菌入侵关系十分密切:源^自'优尔;文,论|文{网[www.youerw.com，对不同植物的CAD基因进行生物信息学分析具有重要的生物学意义。

植物木质素合成酶系存在着多基因家族现象[10]，CAD基因也是以多基因家族对形式存在的[11]，虽然许多CAD基因已经被克隆，但是人们对于其蛋白质的理化性质还是了解甚微，因此对于CAD基因的进一步研究也就成为了当前研究的热点之一。

本研究利用生物信息学的方法，对青蒿[12]、拟南芥[13]、烟草[14-15]、挪威云杉、玉米[16]、水稻等植物的CAD基因的氨基酸序列的理化性质、生化功能、结构特征和系统演化关系等进行了预测和分析，为以后植物上深入研究CAD提供了十分重要的理论基础。

1 实验材料和方法

1.1 实验材料

从NCBI的Protein数据库中查询得到6种植物的CAD蛋白序列，如下:

青蒿（Artemisia annuaACB54931.1 )

MGSMKEERKITGWAARDPSGVLAPYTYTLRNTGAEDVLIKVICCGICHTDPHQIKNDLGMSNYPMVPGHEVVGEVVEVGPEVTKFKVGDCVGVGCLVGCCDACRPCKAEVEQYCNKKIWSYNDVYTDGKPTQGGFAGSMVVHQKFVVKIPEGMSPEQVAPLLCAGVTVYSPLNYFGLKKSGLKGGILGLGGVGHMGVLIAKAMGHHVTVISSSDKKKEEALDVLGADDYLISSDVERMQELADSFDYIIDTVPVHHPLEPSLSLLKLDGKLIIMGVINVPLQFVSPLLMLGRKMITGTFIGSMKETQEMLEFCNEKGVRSTIEVVKMDYVNTAMDRLAKNDVRYRFVVDVAGSNLEEETTN

拟南芥（Arabidopsis thalianaAEE35360.1)

MSSSESVENECMCWAARDPSGLLSPHTITRRSVTTDDVSLTITHCGVCYADVIWSRNQHGDSKYPLVPGHEIAGIVTKVGPNVQRFKVGDHVGVGTYVNSCRECEYCNEGQEVNCAKGVFTFNGIDHDGSVTKGGYSSHIVVHERYCYKIPVDYPLESAAPLLCAGITVYAPMMRHNMNQPGKSLGVIGLGGLGHMAVKFGKAFGLSVTVFSTSISKKEEALNLLGAENFVISSDHDQMKALEKSLDFLVDTASGDHAFDPYMSLLKIAGTYVLVGFPSEIKISPANLNLGMRMLAGSVTGGTKITQQMLDFCAAHKIYPNIEVIPIQKINEALERVVKKDIKYRFVIDIKNSLK

烟草（Nicotiana tabacum CAA44216.1)

CAA44216.1)MGGLEVEKTTIGWAARDPSGVLSPYTYTLRNTGPEDVEVKVLYCGLCHTDLHQVKNDLGMSNYPLVPGHEVVGEVVEVGPDVSKFKVGDTVGVGLLVGSCRNCGPCKRDIEQYCNKKIWNCNDVYTDGKPTQGGFAKSMVVDQKFVVKIPEGMAPEQAAPLLCAGITVYSPLNHFGFKQSGLRGGILGLGGVGHMGVKIAKAMGHHVTVISSSNKKRQEALEHLGADDYLVSSDTDKMQEASDSLDYIIDTVPVGHPLEPYLSLLKIDGKLILMGVINTPLQFISPMVMLGRKSITGSFIGSMKETEEMLDFCKEKGVTSQIEIVKMDYINTAMERLEKNDVRYRFVVDVIGSKLDQ

挪威云杉（Picea abies CAI30877.1)

CAI30877.1)MGSLESEKTVTGYAARDSSGHLSPYTYTLRNKGPEDVIVRVIYCGICHSDLVQMHNEMGMSNYPMVPGHEVVGVVTEIGSEVKKFKVGEHVGVGCIVGSCRSCSNCNGSMEQYCSKRIWTYNDMNHDGTPTQGGFASSMVVDQMFVVRIPENLPLEQAAPLLCAGVTVYSPMKHFGMTEPGKKCGILGLGGVGHMGVKIAKAFGLHVTVISSSDKKKEEALEVLGADAYLVSKDAEKMQEAAESLDYIMDTIPVAHPLEPYLALLKTNGKLVMLGVVPEPLHFVTPLLILGRRSIAGSFIGSMEETQETLDFCAEKKVSSMIEVVGLDYINTAMERLVKNDVRYRFVVDVARSNLDK

玉米（Zea  mays O24562.1)

MGSLASERKVVGWAARDATGHLSPYSYTLRNTGPEDVVVKVLYCGICHTDIHQAKNHLGASKYPMVPGHEVVGEVVEVGPEVAKYGVGDVVGVGVIVGCCRECSPCKANVEQYCNKKIWSYNDVYTDGRPTQGGFASTMVVDQKFVVKIPAGLAPEQAAPLLCAGVTVYSPLKHFGLTNPGLRGGILGLGGVGHMGVKVAKAMGHHVTVISSSSKKRAEAMDHLGADAYLVSSDAAAMAAAADSLDYIIDTVPVHHPLEPYLALLKLDGKLVLLGVIGEPLSFVSPMVMLGRKAITGSFIGSIDETAEVLQFCVDKGLTSQIEVVKMGYVNEALERLERNDVRYRFVVDVAGSNVEAEAAAADAASN