海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（Chpepc2）克隆和生物信息学分析

黄希文施定基贾晓会田琪琳贾睿何培民

（1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；2.中国科学院植物研究所，北京 100093）

海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（Chpepc2）克隆和生物信息学分析

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（1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；2.中国科学院植物研究所，北京 100093）

为了进一步了解藻类PEPC酶的特征，对海水小球藻pepc2基因进行了克隆并通过生物信息学方法分析了海水小球藻PEPCase2的结构和功能特征。结果表明，海水小球藻pepc2基因与莱茵衣藻pepc2基因相似度为90%，且其对应的氨基酸序列的特征与莱茵衣藻PEPCase2特征相同，可见该基因编码的是海水小球藻细菌型PEPC酶。海水小球藻PEPCase2二级结构主要包括α螺旋、β转角、无规则卷曲和伸展链，其三级结构外部为α螺旋结构，中心为平行β桶结构。海水小球藻PEPCase2具有多种重要的生理功能，主要与多种重要的物质合成有关。

海水小球藻 PEPC酶 生物信息学 结构 功能

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC；EC 4.1.1.31）是植物生理代谢过程中的一个重要的酶，它广泛存在于高等植物、藻类和细菌中，但在动物、真菌和酵母中尚未发现［1-3］。PEPC酶在Mg2+和HCO3-存在的情况下催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）不可逆的β-羧化生成草酰乙酸（OAA）和无机磷酸（Pi）［4，5］。PEPC酶在C4和CAM光合碳代谢过程中起着重要的作用，其催化植物从大气固定CO2的反应［6］。在C3植物和非光合生物中PEPC酶参与多种重要的生理过程。非光合型PEPC酶主要参与四碳酸的回补代谢途径［7］。此外，PEPC酶还参与NADPH代谢、C-N的交互反应、CO2的重吸收、苹果酸发酵和pH调节等众多重要的生理过程［8］。……