戊糖磷酸途径是高等植物中重要的代谢途径,主要生理功能是产生NADPH以及供核酸代谢的磷酸戊糖.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是戊糖磷酸途径的关键酶,广泛存在于高等植物细胞的细胞质和质体中.本研究首次从水稻(Oryzasativa L.)幼苗中分离了核编码的质体G6PDH基因OsG6PDH2,序列分析表明OsG6PDH2编码一个具有588个氨基酸残基的多肽,等电点为8.5,分子量66 kDa.OsG6PDH2的N端有1个70个氨基酸的信号肽,推测的裂解位点为Gly55和Val56,表明OsG6PDH2编码产物可能定位于质体.多序列比较的结果表明OsG6PDH2与拟南芥、烟草、马铃薯质体G6PDH的一致性分别达81%、87%、83%.进化关系说明水稻OsG6PDH2与拟南芥(AtG6PDH3)、马铃薯(StG6PDH1)处于高等植物P2型质体G6PDH分支上,暗示了OsG6PDH2可能是一个P2型的质体蛋白.Matinspector程序分析表明,OsG6PDH2在起始密码子上游含有一个bZIP转录因子识别位点、一个ABA应答元件、一个CRT/DRE元件和1个W-box元件.半定量RT-PCR分析表明,OsG6PDH2在水稻根、茎、叶和幼穗组织中都呈低丰度组成型表达,在根部表达较高,在水稻幼苗中的表达显著受暗处理的诱导.将OsG6PDH2的完整开放阅读框构建到大肠杆菌表达载体pET30a(+)中,pET30a(+)-OsG6PDH2在大肠杆菌中得到了有效表达.酶活性测定证明,OsG6PDH2的编码产物具有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的功能.
水稻 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 基因克隆 表达分析