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结合基因组、转录物组、分子进化和蛋白质结构等分析探讨红尾沙蜥超氧化物歧化酶(SOD)活性升高的分子机制,结果表明,有鳞类基因组中包含SOD1、SOD2和SOD3 3类基因,其中SOD1基因具有较高的进化速率,且在组织中的表达水平占优势,是行使清除自由基功能的主导者.与低海拔荒漠沙蜥相比,红尾沙蜥肝脏组织中SOD1基因及脑和心脏组织中SOD3基因表达水平显著升高,说明不同组织对氧化应激的适应策略不同.分子进化和蛋白质结构分析表明,红尾沙蜥SOD1基因受到强烈的正选择,其中43A-Q突变增强了蛋白质的亲水性,有利于蛋白质在细胞中积累到较高的浓度, 31S-N和106Q-R联合突变通过局部构象改变引起活性中心部位体积的增加,可能通过增加活性中心与底物接触的几率而提高催化效率.红尾沙蜥SOD活性升高的主要原因可能是SOD1和SOD3的表达上调及SOD1催化效率的提高. 相似文献
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运用基因组学、转录组学、分子进化和计算生物学等分析方法对红尾沙蜥鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)基因结构、表达量、正选择位点以及蛋白质理化性质和结构展开研究,旨在阐明ODC1基因在沙蜥属不同海拔物种中的表达模式和在高海拔红尾沙蜥中低氧适应的分子机理.结果显示,ODC1基因在红尾沙蜥4个组织中的表达量约为荒漠沙蜥的2.25、 1.14、 2.51和4.82倍,其中在肝脏、脑和心脏组织中的表达量显著高于荒漠沙蜥.红尾沙蜥ODC1蛋白质的总平均亲水性系数和不稳定性系数分别为-0.122和46.51,较荒漠沙蜥亲水性更高、结构更稳定.红尾沙蜥ODC1蛋白质位于β/α桶状结构域的222Gly→Ala(潜在的正选择位点)和228Ser→Asn两个突变使得该区域结构更紧凑,并使得蛋白质活性中心体积由荒漠沙蜥的0.734 3 nm3增大到红尾沙蜥的0.744 8 nm3,且活性中心亲水性增大.位于β层片结构域的446Ile→Met氨基酸突变使得该区域的无规则卷曲被α螺旋取代,蛋白质稳定性增强.红尾沙蜥ODC1基因表达量的显著上调和氨基酸突变导致的蛋白质结构稳定性增... 相似文献
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