王明琦-植物萜类异戊烯基转移酶生物信息学分析资料

植物萜类异戊烯基转移酶生物信息学分析
王明琦学号：41008307
（陕西师范大学生命科学学院，生物技术班陕西西安 710119）
摘要：萜类化合物在植物的生长过程及其与生境的互作中发挥着重要作用。

植物萜类合成途径需要三种相关酶：羟甲基戊二酰CoA还原酶(HMGR)、异戊烯基转移酶和萜烯合酶(TPS)，其中异戊烯基转移酶又包括GPPS、FPPS和GGPPS三种酶，本文主要对异戊烯基转移酶中的这三种酶进行生物信息学分析。

文章中以苔藓、卷柏、裸子植物、拟南芥和水稻这5种植物为研究对象，比对其核酸及氨基酸序列，分析其理化性质、亲疏水性、跨膜结构、转运肽、二级结构和进化树。

分析结果得出：五种植物这三种酶的氨基酸序列相似性普遍不高；三种酶蛋白都属于亲水性蛋白,无明显疏水区域,这与其都没有跨膜结构相对应；分析转运肽发现三种蛋白在细胞中分布范围广，证明在植物次生代谢产物合成过程中这三种酶蛋白广泛参与；a-螺旋是GPPS、FPPS和GGPPS的主要结构，在整条肽链中还分布着延伸链、自由卷曲和β-转角。

关键词：萜类合成；序列比对；转运肽；二级结构；生物信息学分析萜类化合物指存在于自然界中分子式为异戊二烯单位的倍数的烃类及其含
氧衍生物,具有(C
5H
8
)n通式，可以看成是以各种方式连结异戊二烯或异戊烷而组
成的一类天然化合物,这些含氧衍生物包括是醇、醛、酮、羧酸、酯等[1]。

萜类化合物在自然界中非常常见，是植物中香精、树脂、色素等物质的主要组成成分,在玫瑰油、桉叶油、松脂中都能被发现,另外，萜类化合物也是某些动物的激素、维生素的组成成份[2]。

除此之外，植物受到虫害后释放萜类化合物吸引害虫天敌的间接防御是一种新颖且环保的抗虫模式[3]。

根据碳原子的数目可以将萜类分为单萜(C
10)、倍半萜(C
15
)、二萜(C
20
)、
三萜(C
30
)和多萜等，又根据萜类化合物分子所具有不同的碳环数，又可将萜
类化合物分为链萜、单环萜、双环萜和三环萜等[4]。

萜类有两条合成途径：甲羟戊酸途径(meval onate pathway,MVA)和丙酮酸途径（DXP）[5]。

萜类生物合成途径中需要三种相关酶，包括羟甲基戊二酰CoA还原酶(HMGR)、异戊烯基转移酶以及萜烯合酶(TPS)[4]。

GPS，GGPS,FPS这3种异戊烯基转移酶的存在位置与人们所认识的萜类生物合成途径不尽相同:GPS 不仅存在于叶绿体, 还存在于不含叶绿素的分泌腺细胞中[6]。

有研究表明, GPS 可能具有质体与细胞质双重靶向性; GGPS 存在于植物叶绿体、线粒体和细胞质中; 在植物细胞质、叶绿体、线粒体、过氧化物酶体中都发现了FPS 的存在，这表明植物细胞质和质体中, 单萜、倍半萜、二萜等萜类的合成可能有一定交流, 没有非常严格的定位[7]。

植物萜类合成第二阶段相关酶（异戊烯基转移酶）分析
异戊烯基转移酶是萜类生物合成中重要的酶,其在IPP 及其异构体的基础上, 通过每次加长C5 碳链, 形成具有C5 倍数的萜类骨架碳链的焦磷酸酯这一中间产物，进而合成各种萜类化合物,根据其焦磷酸酯中间产物的不同,可将其分成香叶基二磷酸合酶(GPPS)、法呢基二磷酸合酶(FPPS)和香叶基香叶基二磷酸合酶(GGPPS)[8]。

本文选取苔藓(ppatents)、卷柏（smoellendorffii）、裸子植物（pabies）、拟南芥（athaliana）和水稻（osativa）5种植物为研究对象分别进行GPPS、FPPS、GGPPS生物信息学分析。

（一）．GPPS分析结果
已在多种植物中分离到GPP合成酶, 但对该酶的研究多数停留在酶的一般研究的水平上, 由于催化反应的底物类似, GPP 合成酶与FPP 合成酶和GGPP 合成酶应该非常类似, 但以与FPP 合成酶和GGPP 合成酶的同源性为基础的基因克隆却未获成功, 而采用以蛋白质为基础的基因克隆策略, 成功地从绿薄荷的油腺
细胞中分离该酶并克隆其基因,结果发现GPP 合成酶不象其他烯丙基转移酶是由同源二聚体组成, 而是由一个功能异构的二聚体组成[9]。

GPPS催化两个异构的IPP分子，即IPP和DMAPP形成一分子牻牛儿基焦磷酸GPP，目前GPPS 大多来自于植物，植物中的GPPS 与GGPPS 的进化关系比FPPS 更近[10]。

1.1 GPPS核酸及氨基酸序列比对
利用Blast对苔藓、卷柏、裸子植物、拟南芥和水稻的GPPS核酸及氨基酸序列进行同源性比对。

利用Blast进行同源性比对是以拟南芥的GPPS核酸及氨基酸序列为模板，分析拟南芥与其它四种植物的同源性高低[11]。

结果表明拟南芥GPPS的核酸序列与其它植物的核酸序列的同源性普遍不高；此外通过蛋白质-蛋白质的Blastp比对,发现拟南芥GPPS的氨基酸序列与其它植物的氨基酸序列的相似性比核酸序列的同源性较高,但是整体的同源性仍然不高。

对其他植物GPPS 的核酸及氨基酸序列进行类似同源性比对,也得到GPPS序列的同源较低。

从上表中也可以看出拟南芥与水稻的氨基酸序列相似性最高，与苔藓和裸子植物的氨基酸序列相似性较低。

五种植物的氨基酸序列相似性普遍不高。

1.2理化性质
20种不同的氨基酸按照不同的排列顺序、折叠方式等构成各种蛋白质，蛋白质具有不同的结构和功能，是因为氨基酸的结构差异和蛋白质中氨基酸残基的数目和排列顺序的不同，许多蛋白质的基本性质，例如蛋白质分子量、氨基酸组成、等电点等可以从蛋白质序列中可以得到，本研究通过在线分析工具ExPASy 上的protparam (ztools/Protparam.htm)对苔藓、卷柏、裸子植物、拟南芥、水稻这5种植物进行理化性质分析[11]。

PI指理论等电点
脂肪族指脂肪族氨基酸指数
亲水性指亲水性平均系数
从表中的分析结果看出，五种植物的GPPS蛋白质分子量相差较大，氨基酸残基数相差也较大；苔藓和卷柏的理论等电点比其它三种植物高，部分超过7，裸子植物、拟南芥和水稻的理论等电点依次降低，均不超过7；裸子植物、拟南芥和水稻 GPPS蛋白负电荷残留总数大于正电荷残留总数，这也是这几种植物蛋白理论等电点小于7的原因，而部分苔藓和卷柏GPPS蛋白负电荷残留总数小于正电荷残留总数，因此其理论等电点大于7；从表中不稳定指数可以看出苔藓的GPPS蛋白稳定性最高，卷柏次之，而水稻GPPS蛋白最不稳定。

1.3亲疏水性
按照氨基酸的亲、疏水性可以将其分为亲水性氨基酸、疏水性氨基酸和中性氨基酸, 由不同的氨基酸残基组成的蛋白质序列,其蛋白质的亲、疏水性也存在差异,疏水性是氨基酸的一种重要性质，是指非极性分子或集团在水溶液中出现相互缔合的趋势，这是由于非极性分子对水分子的排斥作用[11]。

在蛋白质的结构、构象以及与其他蛋白质的相互作用等方面，疏水性具有重要作用。

所以对蛋白质进行亲、疏水性分析不仅使我们能够对蛋白质的疏水区域，而且也能帮助我们进行蛋白质结构预测。

现利用Protscale 程序对GPPS蛋白疏水性进行预测。

以拟南芥GPPS为例得到图1.3:
通过protscale分析可以得到：苔藓GPPS多肽链第243 位苏氨酸的分值最低（-2.811），其亲水性最强,第391位缬氨酸分值最高（2.189），其疏水性最强;卷柏GPPS多肽链第87位精氨酸的分值最低（-3.178），第144位亮氨酸分值最高（1.978）;裸子植物GPPS多肽链第122位脯氨酸的分值最低（-2.356），第298位缬氨酸分值最高（2.189）;拟南芥GPPS多肽链第89位天冬氨酸分值最高（2.289），第180位精氨酸分值最低（-2.522）；水稻GPPS多肽链第181
位天冬氨酸分值最低（-2.189），第324位缬氨酸分值最高（2.267）。

五种植物的GPPS 蛋白多肽链均表现为亲水性,没有明显的疏水区域。

1.4跨膜结构
膜内蛋白与脂膜相结合的部位即跨膜结构,主要由大约20个的疏水氨基酸残基组成, 其跨膜结构主要为a螺旋和β折叠 ,主要是a螺旋,分析和预测蛋白质跨膜结构,有助于正确掌握蛋白质的结构和功能,本文采用 TMHMM 2.0 Server 预测氨基酸序列的跨膜结构域[11]。

以水稻GPPS为例进行分析得到结果如下图：
图1.4 水稻GPPS蛋白跨膜结构
水稻 GPPS没有跨膜结构,整条肽链位于膜外。

对苔藓、卷柏、裸子植物和拟南芥GPPS进行分析后得到与水稻GPPS相同的结果,即不存在跨膜结构。

因此
推断,植物GPPS蛋白多肽链没有跨膜结构。

得到的跨膜结构和亲疏水性结果是一
致的,即无明显的疏水结构且无跨膜结构。

1.5转运肽
转运肽（transit peptide)，是一种12-60个氨基酸残基的前导序列，它引
导在细胞溶质中合成的蛋白质输入线粒体和叶绿体，这些肽通常富含碱性氨基酸，但几乎没有酸性氨基酸，苏氨酸和丝氨酸很常见，转运肽识别特殊膜蛋白，
但本身不转移到靶细胞中，而是被肽酶切除[11]。

本文采用TargetP 进行分析。

分析结果如下：
物种 Len cTP mTP SP other Loc RC
--------------------------------------------------------------------- 卷柏1 415 0.386 0.483 0.004 0.121 M 5
卷柏2 342 0.010 0.343 0.086 0.447 _ 5
水稻1 403 0.518 0.516 0.001 0.030 C 5
水稻2 427 0.088 0.866 0.003 0.041 M 2
水稻3 414 0.849 0.077 0.008 0.031 C 2
水稻4 430 0.070 0.873 0.003 0.049 M 1
水稻5 412 0.184 0.882 0.004 0.027 M 2
苔藓1 470 0.799 0.025 0.074 0.103 C 2
苔藓2 347 0.454 0.411 0.006 0.122 C 5
苔藓3 302 0.027 0.404 0.116 0.242 M 5
苔藓4 409 0.012 0.920 0.002 0.127 M 2
苔藓5 465 0.738 0.014 0.046 0.056 C 2
苔藓6 416 0.022 0.885 0.003 0.092 M 2
裸子植物 377 0.167 0.256 0.042 0.382 _ 5
拟南芥1 406 0.253 0.181 0.083 0.221 C 5
拟南芥2 367 0.066 0.606 0.004 0.292 M 4
拟南芥3 371 0.903 0.137 0.001 0.045 C 2
拟南芥4 417 0.707 0.086 0.011 0.192 C 3
拟南芥5 422 0.105 0.797 0.011 0.022 M 2
拟南芥6 321 0.091 0.279 0.100 0.284 _ 5 其中含有线粒体转运肽酶切位点的有：卷柏1、水稻2，4，5、苔藓3，4，
6、拟南芥2，5；具有叶绿体转运肽酶切位点的有：水稻1，3、苔藓1，2，5、
拟南芥1，3，4;此外卷柏2、裸子植物、拟南芥6没有转运肽酶切位点。

1.6 二级结构
蛋白质二级结构（secondary structure of protein）指它的多肽链中有规则重复的构象，限于主链原子的局部空间排列，不包括与肽链其他区段的相互关系及侧链构象,二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角,它们是构成蛋白质高级结构的基本要素,判断氨基酸残基是否处于α-螺旋、β-折叠和β-转角，即三态之一，是预测二级结构的目的[11]。

本文采用SOPMA分析蛋白的二级结构。

以苔藓为例得到结果如下图：
蓝色:α-螺旋;紫色:无规则卷曲;红色:延伸链;绿色：β-转角
分析其它四种植物，得到表1.6：
物种α-螺旋自由卷曲延伸链β-转角
苔藓57.21% 30.53% 6.97% 5.29%
卷柏60.96% 27.95% 6.99% 4.10%
裸子植物65.52% 25.46% 4.77% 4.24%
拟南芥62.81% 26.35% 6.16% 4.68%
水稻62.63% 22.33% 9.43% 5.71%
由分析结果可见,5种植物 GPPS 二级结构主要由a-螺旋构成,其次为自由卷曲, a-螺旋和不规则卷曲之中分布着延伸链和β-转角。

因此,植物GPPS 二级结构以a-螺旋为主,自由卷曲、延伸链和β-转角分布于整个肽链中。

1.7进化树
利用MEGA5.0对五种植物进行进化树分析,得到如下结果：
（二）FPPS分析结果
FPPS 催化2 个IPP 分子和1 个DMAPP 分子头尾相连缩合形成中间物GPP 和终产物FPP。

FPPS在植物萜类合成途径中至关重要，其催化终产物FPP 是许多重要的次生代谢产物如甾体、多萜醇、参与线粒体电子传递的泛醌等的生物合成的前体[12]。

2.1 FPPS核酸及氨基酸序列比对
利用Blast对苔藓、卷柏、拟南芥和水稻的FPPS核酸及氨基酸序列进行同
源性比对。

还是以拟南芥的FPPS核酸及氨基酸序列为模板，分析拟南芥与其它
结果表明拟南芥FPPS的核酸序列与其它植物的核酸序列的同源性仍然不高；此外通过蛋白质-蛋白质的Blastp比对,也发现拟南芥FPPS的氨基酸序列与其它植物的氨基酸序列的相似性比核酸序列的同源性较高,但是整体的同源性仍然不高。

对其他植物FPPS的核酸及氨基酸序列进行类似同源性比对,也得到FPPS 序列的同源较低。

从上表中也可以看出拟南芥与水稻的氨基酸序列相似性最高，与苔藓和卷柏的氨基酸序列相似性较低。

2.2理化性质
利用ProtParam tool分析 FPPS的理化性质，得到下表：
水稻5 407 46382.1 5.44 59/52 1.493 -0.215 33.92/稳定94.42
卷柏4 374 42797.2 6.96 50/50 1.278 -0.197 42.08/不稳定 92.59
卷柏5 96 11454.1 5.16 13/9 2.091 -0.118 36.87/稳定106.56 拟南芥3 342 39825.8 5.53 52/44 1.414 -0.276 37.58/稳定92.63
水稻6 353 40676.4 5.11 54/40 1.384 -0.265 40.8/不稳定93.63
苔藓360 41119.4 5.33 53/46 1.439 -0.186 40.78/不稳定 99.06 PI指理论等电点
脂肪族指脂肪族氨基酸指数
亲水性指亲水性平均系数
从表中的分析结果看出，四种植物的FPPS蛋白质分子量相差较大，氨基酸残基数相差也较大；理论等电点均不超过7；所有植物 FPPS蛋白负电荷残留总数大于正电荷残留总数，因此这几种植物蛋白理论等电点小于7；从表中不稳定指数可以看出拟南芥的FPPS蛋白稳定性最高，而其它三种植物的稳定性无规则。

2．3亲疏水性
利用Protscale 程序对FPPS蛋白疏水性进行预测，以水稻为例得到图2.4：
通过protscale分析可以得到：苔藓FPPS多肽链第219位半胱氨酸分值最高（2.656），其疏水性最强，第298位甘氨酸分值最低（-2.878）,亲水性最强;卷柏第98位亮氨酸分值最高（2.189），第121位苏氨酸分值最低（-2.733）；拟南芥第 202位半胱氨酸分值最高（2.444），第309位天冬氨酸分值最低（-2.800）；水稻第267位半胱氨酸分值最高（2.656），第66位谷氨酸分值最低（-2.722）。

结果表明四种植物的FPPS 蛋白多肽链均表现为亲水性,没有明显的疏水区域。

2．4 跨膜结构
通过TMHMM 2.0 Server 预测FPPS氨基酸序列的跨膜结构域。

以苔藓FPPS为例进行分析得到结果如下图：
由图可知苔藓FPPS没有跨膜结构,整条肽链位于膜外。

对卷柏、拟南芥和水稻FPPS进行分析后得到与苔藓FPPS相同的结果,即不存在跨膜结构。

因此推断,植物FPPS蛋白多肽链没有跨膜结构。

得到的跨膜结构和亲疏水性结果是一致的,即无明显的疏水结构且无跨膜结构。

由此可推测FPPS蛋白在细胞质中合成后,既有留在细胞质中参与生化反应,又有在转运肽的引导下,进入特定的细胞结构中行使其生物功能。

2.5转运肽
通过TargetP 对FPPS进行转运肽分析，得到如下结果：
物种名称 Len cTP mTP SP other Loc RC
----------------------------------------------------------------- 卷柏1 57 0.119 0.150 0.237 0.667 _ 3
卷柏2 211 0.029 0.162 0.137 0.886 _ 2
卷柏3 96 0.125 0.071 0.317 0.702 _ 4
卷柏4 56 0.019 0.239 0.778 0.282 S 3
卷柏5 363 0.458 0.067 0.071 0.631 _ 5
卷柏6 374 0.047 0.087 0.609 0.389 S 4
卷柏7 238 0.032 0.123 0.153 0.884 _ 2
水稻1 247 0.015 0.709 0.100 0.352 M 4
水稻2 355 0.129 0.129 0.187 0.860 _ 2
水稻3 392 0.318 0.123 0.039 0.869 _ 3
水稻4 356 0.153 0.197 0.207 0.498 _ 4
水稻5 407 0.500 0.022 0.596 0.082 S 5
水稻6 353 0.066 0.113 0.466 0.555 _ 5
苔藓 360 0.136 0.100 0.174 0.767 _ 3
拟南芥1 342 0.057 0.066 0.186 0.770 _ 3
拟南芥2 384 0.293 0.595 0.021 0.071 M 4
拟南芥3 247 0.026 0.495 0.122 0.633 _ 5
以卷柏FPS1为例,卷柏FPS1分布于细胞质中的分值最高(0.667),叶绿体转运肽、线粒体转运肽和分析途径信号肽的含量均较低,分别为0.119、0.150、0.237,证明了卷柏1FPPS氨基酸序列无转运肽酶切位点,没有转运肽。

对其它三种植物进行分析,发现大部分结果和卷柏FPS1一致,没有转运肽。

卷柏4，6、水稻5则含有分泌途径信号肽。

而水稻FPS1和拟南芥FPS2两者线粒体转运肽的分值最高,分别为0.709和0.595,说明水稻FPS1和拟南芥FPS2含有线粒体转运肽。

通过SOPMA分析苔藓、卷柏、拟南芥和水稻四种植物FPPS的二级结构。

以拟南芥为例得到结果如下图：
蓝色:α-螺旋;紫色:无规则卷曲;红色:延伸链;绿色：β-转角
分析其它三种植物，得到表2.6：
物种α-螺旋自由卷曲延伸链β-转角
苔藓69.72% 22.50% 6.11% 1.67%
卷柏65.84% 25.07% 6.06% 3.03%
拟南芥62.35% 26.32% 8.50% 2.83%
水稻64.59% 25.78% 6.23% 3.40%
由分析结果可见,四种植物 FPPS 二级结构主要由α-螺旋构成,其次为自由卷曲, α-螺旋和自由卷曲之中分布着延伸链和β-转角。

因此,植物FPPS 二级结构以α-螺旋为主,自由卷曲、延伸链和β-转角分布于整个肽链中。

2.7进化树
利用MEGA5.0对四种植物进行进化树分析,得到如下结果：
（三）GGPPS分析结果
3.1 GGPPS核酸及氨基酸序列比对
利用Blast对苔藓、卷柏、裸子植物、拟南芥和水稻的GGPPS核酸及氨基酸
序列进行同源性比对。

还是以拟南芥的GGPPS核酸及氨基酸序列为模板，分析拟
结果表明五种植物同源性普遍不高；此外通过蛋白质-蛋白质的Blastp比对,发现拟南芥GGPPS的氨基酸序列与其它植物的氨基酸序列的相似性比核酸序列的同源性较高,但是整体的同源性仍然不高,对其他植物GGPPS的核酸及氨基酸序列进行类似同源性比对,也得到GGPPS序列的同源性较低。

3.2理化性质
PI指理论等电点
脂肪族指脂肪族氨基酸指数
亲水性指亲水性平均系数
从表中的分析结果看出，苔藓、裸子植物、拟南芥和水稻四种植物的GGPPS 蛋白质分子量分布相对集中,大约在 39000 Da左右,氨基酸残基数也在340-390范围内，卷柏蛋白质分子量较小，氨基酸残基数也较少；理论等电点大多不超过7，只有苔藓GGPPS2等电点为7.08；从表中不稳定指数可以看出五种植物稳定性无规则；卷柏3，4的预测半衰期为1.9/>20/>10，而其它植物的预测半衰期为30/>20/>10。

3.3亲疏水性
通过ProtScale进行 GGPPS蛋白亲疏水性分析,以裸子植物为例得到下图：
通过protscale分析可以得到：苔藓GGPPS多肽链第146位丙氨酸分值最高（2.378），其疏水性最强，第190位脯氨酸分值最低（-2.911）,亲水性最强;卷柏第211位丙氨酸分值最高（2.456），第117位苏氨酸分值最低（-2.633）；裸子植物第307位亮氨酸分值最高（2.400），第188位脯氨酸分值最低（-2.633）;拟南芥第 268位亮氨酸分值最高（2.433），第149位脯氨酸分值最低（-2.911）；水稻第297位亮氨酸分值最高（2.400），第177位精氨酸分值最低（-2.133）。

3．4跨膜结构
通过TMHMM 2.0 Server 预测FPPS氨基酸序列的跨膜结构域。

以苔藓FPPS为例进行分析得到结果如下图：
苔藓GGPPS没有跨膜结构,整条肽链位于膜外。

对卷柏、裸子植物、拟南芥和水稻GGPPS进行分析后得到与苔藓GGPPS相同的结果,即不存在跨膜结构。

因此推断,植物GGPPS蛋白多肽链没有跨膜结构。

得到的跨膜结构和亲疏水性结果是一致的,即无明显的疏水结构且无跨膜结构。

3.5转运肽
通过TargetP 对植物GGPPS进行转运肽分析，得到如下结果：
物种名称 Len cTP mTP SP other Loc RC
卷柏1 304 0.770 0.035 0.055 0.507 C 4
卷柏2 327 0.111 0.538 0.023 0.264 M 4
卷柏3 261 0.008 0.698 0.082 0.619 M 5
水稻1 376 0.927 0.170 0.015 0.007 C 2
水稻2 342 0.776 0.149 0.038 0.040 C 2
水稻3 366 0.090 0.376 0.048 0.035 M 4
苔藓1 387 0.954 0.044 0.007 0.042 C 1
苔藓2 387 0.438 0.120 0.076 0.097 C 4
裸子植物1 386 0.443 0.083 0.092 0.212 C 4
裸子植物2 96 0.221 0.127 0.147 0.812 _ 3
裸子植物3 358 0.858 0.099 0.008 0.120 C 2
拟南芥1 347 0.606 0.027 0.373 0.171 C 4
拟南芥2 357 0.462 0.665 0.006 0.042 M 4
拟南芥3 376 0.008 0.099 0.941 0.009 S 1
拟南芥4 372 0.006 0.103 0.931 0.018 S 1 以卷柏GGPPS1为例,叶绿体转运肽(cTP)的分值最高(0.770),而线粒体转运肽(mTP)为0.111，分泌途径信号肽(SP)为0.023，都较低,证明卷柏GGPPS1定位于叶绿体。

同样对其他植物的GGPPS进行分析,结果显示,卷柏GGPPS2、GGPPS3、水稻GGPPS3和拟南芥GGPPS2的线粒体转运肽（mTP）分值最高，说明它们定位于线粒体；而拟南芥GGPPS3、GGPPS4的分泌途径信号肽分值最高，分别为0.941和0.931;裸子植物GGPPS2没有转运肽；其余植物和卷柏GGPPS1结果相同,定位于叶绿体。

3.6二级结构
通过SOPMA分析苔藓、卷柏、裸子植物、拟南芥和水稻五种植物GGPPS的二级结构。

以水稻为例得到结果如下图：
蓝色:α-螺旋;紫色:无规则卷曲;红色:延伸链;绿色：β-转角
分析其它四种植物，得到表3.6：
物种α-螺旋自由卷曲延伸链β-转角
苔藓57.88% 28.17% 8.27% 5.68%
卷柏63.49% 26.32% 5.26% 4.93%
裸子植物58.03% 29.79% 5.70% 6.48%
拟南芥55.91% 30.26% 7.49% 6.34%
水稻58.24% 25.27% 8.78% 7.71%
由分析结果可见,五种植物 GGPPS二级结构主要由α-螺旋构成,其次为自由卷曲, α-螺旋和自由卷曲之中分布着延伸链和β-转角。

因此,植物GGPPS二级结构以α-螺旋为主,自由卷曲、延伸链和β-转角分布于整个肽链中。

3.7进化树
利用MEGA5.0对五种植物进行进化树分析,得到如下结果：
通过以上分析结果得出结论：五种植物GPPS、FPPS、GGPPS三种酶的氨基酸序列相似性普遍不高，五种植物的氨基酸序列的相似性比核酸序列的同源性较高,但是整体的同源性仍然不高；三种酶蛋白都属于亲水性蛋白,无明显疏水区域,这与其都没有跨膜结构相对应；分析转运肽发现三种蛋白在细胞中分布范围广，证明在植物次生代谢产物合成过程中这三种酶蛋白广泛参与；a-螺旋是GPPS、FPPS 和GGPPS的主要结构，在整条肽链中还分布着延伸链、自由卷曲和β-转角。

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致谢
时光荏苒，转眼间我已度过了四年的大学生活。

回首往昔，感触颇多，在此向所有关心我的人们表示衷心的感谢。

首先要感谢我大学期间的授课老师们。

四年里，我从一个对科研一无所知的高中毕业生到现在对科研有了一定的认识与理解的本科毕业生，期间我收获颇多。

不仅对学识上有了一定的进步，而且也对人生有了深刻的理解。

我感谢陕西师范大学生命科学学院提供的科研环境和好的实验条件；
感谢陕西师范大学生命科学学院生物信息学专业老师以及所有的师兄师姐在我的论文完成过程中给我的耐心帮助和提出的宝贵意见；
感谢我的朋友们在此期间给予我的帮助。

最后，感谢我的家人，感谢我的爸爸、妈妈，是你们在生活上给予的支持和无微不至的关怀，精神上的鼓励与安慰，使我勇敢的面对困难和挑战，所有的感谢将永存我心。

衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授！。