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摘要
线粒体解耦联蛋白(mitochondrial uncoupling protein, UCP)是位于线粒体内膜上的特殊蛋白，广泛参与生物产热调节和抗氧化防御。为了研究线粒体解耦联蛋白基因在橡胶树中的功能，本研究克隆了巴西橡胶树线粒体解偶联蛋白基因Hb UCP5，对该基因及其编码蛋白进行生物信息学分析，并探究其在橡胶树中的表达模式。研究结果表明巴西橡胶树中HbUCP5基因cDNA序列开放阅读框(ORF)长978 bp，编码325个氨基酸。HbUCP5相对分子量和理论等电点分别为34.72 kD和9.89，是一个疏水的稳定蛋白。HbUCP5有多个磷酸化位点和O-糖基化位点，无信号肽，定位于线粒体。HbUCP5二级结构主要由α-螺旋、β-转角、延伸链和不规则卷曲构成，其中α-螺旋和无规则卷曲占比最高，分别为44%和36%。系统进化分析表明，HbUCP5与其他植物UCP5亚族共同聚为Group IV分支。表达模式分析结果表明，HbUCP5在花、乳管、茎尖等代谢旺盛组织和叶片生长旺盛时期高表达，乙烯利诱导HbUCP5表达，而死皮树中HbUCP5表达下调，排胶顺畅橡胶树品系中显著高表达。HbUCP5在幼嫩及代谢活跃组织中高表达且其表达受乙烯利诱导，推测HbUCP5参与橡胶树细胞代谢过程能量供给及乙烯诱导的氧化还原平衡调控。该基因在不同排胶状态树中的表达模式表明HbUCP5可能通过调节排胶过程活性氧(reactive oxygen species, ROS)平衡参与橡胶树产排胶。
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