牙鲆碱性磷酸酶cDNA序列分析与蛋白质高级结构预测

摘要 为研究碱性磷酸酶(EC 3111311 ; alkaline phosphatase ,ALP) 在牙鲆(Paralichthys Olivaceus) 发育和变态中的作用,采用RACE 的方法克隆了牙鲆ALP 基因cDNA 全长,通过生物信息学分析了核苷酸序列并进行蛋白结构预测. 结果表明,牙鲆ALP cDNA 全长为1 811 bp ,能编码476 个氨基酸的蛋白质,分子量为52 29311 ,等电点为7167. 编码区核苷酸GC 含量在ALP 同源基因中差异比较大,脊椎动物明显高于非脊椎动物和细菌. 分子系统分析显示, 牙鲆ALP 和青黑斑河豚( Tetraodonnigroviridis) 、斑马鱼( Danio rerio) 的组织非特异性ALP 有较高的同源性,分子进化树和物种进化树是一致的. 在蛋白序列中的一些重要的功能位点,包括金属离子结合位点、N 糖基化位点和丝氨酸磷酸化位点等表现了较高的保守性. 牙鲆ALP 和人胎盘ALP(PALP) 在蛋白序列上有43 %的相似性,其3D 结构非常接近. 通过氨基酸空间位置比较发现,牙鲆ALP 中141 和203 位半胱氨酸对应于人PALP 的121 和183 位半胱氨酸,推测能形成一个二硫键. 在两者酶活性中心,3 个金属离子结合的氨基酸残基非常保守,Zn 离子周围的9 个氨基酸中有2 个不同;Mg 离子周围的7 个氨基酸也只有2 个不同,包括一对类似的丝氨酸155 和苏氨酸175.