牙鲆堿性磷酸酶cDNA序列分析與蛋白質高級結構預測

摘要 為研究堿性磷酸酶(EC 3111311 ; alkaline phosphatase ,ALP) 在牙鲆(Paralichthys Olivaceus) 發育和變態中的作用,采用RACE 的方法克隆了牙鲆ALP 基因cDNA 全長,通過生物信息學分析了核苷酸序列并進行蛋白結構預測. 結果表明,牙鲆ALP cDNA 全長為1 811 bp ,能編碼476 個氨基酸的蛋白質,分子量為52 29311 ,等電點為7167. 編碼區核苷酸GC 含量在ALP 同源基因中差異比較大,脊椎動物明顯高于非脊椎動物和細菌. 分子系統分析顯示, 牙鲆ALP 和青黑斑河豚( Tetraodonnigroviridis) 、斑馬魚( Danio rerio) 的組織非特異性ALP 有較高的同源性,分子進化樹和物種進化樹是一致的. 在蛋白序列中的一些重要的功能位點,包括金屬離子結合位點、N 糖基化位點和絲氨酸磷酸化位點等表現了較高的保守性. 牙鲆ALP 和人胎盤ALP(PALP) 在蛋白序列上有43 %的相似性,其3D 結構非常接近. 通過氨基酸空間位置比較發現,牙鲆ALP 中141 和203 位半胱氨酸對應于人PALP 的121 和183 位半胱氨酸,推測能形成一個二硫鍵. 在兩者酶活性中心,3 個金屬離子結合的氨基酸殘基非常保守,Zn 離子周圍的9 個氨基酸中有2 個不同;Mg 離子周圍的7 個氨基酸也只有2 個不同,包括一對類似的絲氨酸155 和蘇氨酸175.