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普通小麦中α-醇溶蛋白基因(GQ891685)的克隆、表达及品质效应鉴定
  • ISSN号:0578-1752
  • 期刊名称:《中国农业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S511.035.3[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100, [2]陕西省小麦工程技术研究中心/陕西省小麦新品种培育工程研究中心,陕西杨凌712100
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金项目(30900896); 陕西省“13115”科技创新工程重大项目(2007ZDKG-01); 现代农业产业技术体系建设专项(NYCYTX-001); 西北农林科技大学唐仲英育种基金项目(A212020912)
中文摘要:

【目的】利用E.coli体外大量高效表达带有1个额外半胱氨酸残基的α-醇溶蛋白,经Ni+-NTA柱纯化获得目标蛋白,通过氧化-还原反应将其整合到基础面粉中,利用粉质仪研究其对面团流变学特性的影响,以确定该基因表达产物的加工品质效应。【方法】根据α-醇溶蛋白基因编码区保守序列设计引物,从小麦品种陕253中克隆到1条含α-醇溶蛋白基因编码区的目的片段,长度为1243bp(GenBank登录号GQ891685),构建了该基因的原核表达载体pET32a-S253-Agli,在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)中经IPTG诱导表达,对表达的蛋白进行亲和层析及低温冷冻干燥回收、纯化,通过微量掺粉试验,在4g粉质仪上测定其对面团流变学特性的影响。【结果】该基因片段包含900bp的完整编码序列及部分5′-调控元件;Uniq domainⅡ区第6位氨基酸密码子C→G的转换,导致丝氨酸Ser→半胱氨酸Cys的变化,这1额外的半胱氨酸将有可能参与形成1个分子间二硫键;用IPTG诱导表达,经SDS-PAGE及Western blotting检测,证实融合蛋白表达成功并主要以包涵体形式存在;粉质结果表明,添加S253-Agli蛋白虽然能够增加面团的带宽及机械耐力系数,却因显著缩短面团稳定时间及形成时间而对面团的粉质参数产生了总体的负面效应。【结论】具有1个额外半胱氨酸残基的α-醇溶蛋白GQ891685增强了面筋弹性,但降低了面筋强度。

英文摘要:

【Objective】 An α-gliadin gene,with an additional cysteine residue,was cloned and expressed in E.coli system.The target protein was purified by Ni+-NTA column,and then integrated into the control flour to understand the potential quality of this α-gliadin gene.【Method】 A DNA fragment with 1 243 bp(GenBank accession GQ891685)was cloned from Shaan 253 by primers designed according to conserved domains of known α-gliadin genes.Meanwhile,the gene expression vector pET32a-S253-Agli was constructed.Fusion protein was induced in the host strain E.coli BL21(DE3)by IPTG.In order to determine its processing quality of subunit S253-Agli,the expressed product was purified and recovered by affinity chromatography and low temperature cryodesiccation,and then integrated into the control flour utilization of 4 g Micro-doughlab.【Result】 Sequence analysis showed that the DNA fragment of this gene contained a complete 900 bp coding region and some of regulatory elements.In the deduced amino acid sequences,an extra cysteine replacement of serine at position 6,which may form an intermolecular disulfide bond,was caused by single base conversion of C/G.The fusion proteins,induced by IPTG,were confirmed by SDS-PAGE and Western-blot and mainly existed as inclusion body.The farinograph results suggested that the purified subunit S253-Agli has negative effects on flour quality because of its reduction of main parameters,including development time and stability time,although some of farinograph parameters increased significantly,such as width of curve and mixing tolerance index.【Conclusion】 It was suggested that the potential quality of α-gliadin protein encoded by gene GQ891685 increased the elasticity but decreased the strength of wheat flours.

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期刊信息
  • 《中国农业科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国农业科学院 中国农学会
  • 主编:万建民
  • 地址:北京中关村南大街12号中国农业科学院图书馆楼4101-4103室
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgnykx@caas.cn
  • 电话:010-82109808 82106279
  • 国际标准刊号:ISSN:0578-1752
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1328/S
  • 邮发代号:2-138
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:85620