为获得烟草AREB/ABF(ABA响应元件结合蛋白/ABRE结合因子)家族转录因子基因序列,进一步提高烟草的抗渗透胁迫能力,通过同源比对和RT-PCR技术,从烟草品种红花大金元中克隆到烟草AREB/ABF家族转录因子NtABF1(GenBank登录号为KF736849),NtABF2(GenBank登录号为KF736850)基因编码序列,并进一步利用生物信息学分析软件对这两个转录因子的蛋白理化性质、高级结构和生物学功能进行了预测。结果表明:NtABF1基因开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长999 bp,编码332个氨基酸,蛋白分子量36.45 kDa,等电点9.04;NtABF2基因ORF长1305 bp,编码433个氨基酸,蛋白分子量46.92kDa,等电点9.35。NtABF1和NtABF2均为含有BRLZ(Basic Region and Leucine Zipper)保守结构域的亲水蛋白,不含信号肽与跨膜结构。其高级结构均以α螺旋和无规则卷曲为主,β转角和延伸链含量较少。在亚细胞水平上,NtABF1和NtABF2均定位于细胞核。磷酸化位点分析表明,两蛋白均含有丝氨酸,苏氨酸和酪氨酸等激酶识别位点。进化分析和多序列比对结果表明,NtABF1与AtAREB3的进化关系最近,序列相似性达54.49%;NtABF2与SlAREB1,StABF1和StABF的亲缘关系较近,序列相似性分别为83.63%,83.52%和83%。功能预测结果显示,NtABF1和NtABF2均为转录调控因子。
为明确周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-dependent protein kinases,CDKs)在烟草中的生物学功能,通过同源性搜索的方法获得了烟草周期蛋白依赖性激酶基因的EST序列。采用RT-PCR技术,从烟草栽培品种红花大金元中成功克隆出了周期蛋白依赖性激酶基因,并命名为NtCDK8。NtCDK8基因cDNA编码区全长为1422 bp,编码473个氨基酸。氨基酸序列同源性比对分析表明:NtCDK8蛋白与番茄、马铃薯、拟南芥周期蛋白依赖性激酶的相似性分别达到93.02%,94.08%和75.32%。蛋白结构预测分析显示NtCDK8具有丝氨酸/苏氨酸(Serine/Threonine)蛋白激酶结构域,可能通过促使下游蛋白中的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化,进而促使细胞外信号向细胞内传递;通过疏水性、信号肽及亚细胞定位预测综合分析表明,NtCDK8蛋白可能是一个在细胞核中发挥功能的亲水性蛋白。
