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        凱氏擬小球藻己糖激酶基因的克隆及其在不同培養(yǎng)條件下的表達(dá)分析

        2017-11-21 01:38:49崔紅利趙佳琳
        海洋科學(xué) 2017年7期
        關(guān)鍵詞:異養(yǎng)小球藻外源

        陳 軍, 崔紅利, 趙佳琳, 秦 松

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        凱氏擬小球藻己糖激酶基因的克隆及其在不同培養(yǎng)條件下的表達(dá)分析

        陳 軍1, 2, 崔紅利3, 趙佳琳1, 2, 秦 松1

        (1. 中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所海岸帶生物學(xué)與生物資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東煙臺(tái) 264003; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 101418; 3. 大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 遼寧大連 116622)

        為研究凱氏擬小球藻()糖代謝分子機(jī)制, 本研究采用RT-PCR和RACE技術(shù)從凱氏擬小球藻中克隆了己糖激酶基因HK(GenBank ID: AHF54566), 并對(duì)其自養(yǎng)、異養(yǎng)、混養(yǎng)條件下的轉(zhuǎn)錄表達(dá)進(jìn)行分析。結(jié)果表明, 該序列的cDNA全長(zhǎng)為1 844 bp, 開(kāi)放閱讀框1 389 bp, 編碼462個(gè)氨基酸。該蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量為49.73, 等電點(diǎn)為6.98。實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果顯示, 以自養(yǎng)培養(yǎng)條件為對(duì)照, 異養(yǎng)培養(yǎng)和混養(yǎng)培養(yǎng)條件下,HK均能夠發(fā)生明顯上調(diào), 且混養(yǎng)條件下上調(diào)量比異養(yǎng)條件下上調(diào)量更多, 說(shuō)明HK可能在凱氏擬小球藻利用外源糖的過(guò)程發(fā)揮重要作用, 并且光信號(hào)對(duì)于凱氏擬小球藻利用外源糖可能存在調(diào)控作用。這些研究結(jié)果為進(jìn)一步闡明HK的功能及其作用機(jī)制奠定了分子基礎(chǔ)。

        凱氏擬小球藻(); 己糖激酶; 基因克隆; 表達(dá)分析

        凱氏擬小球藻()屬于綠藻門, 顫藻目, 小球藻科。Huss等[1]基于形態(tài)學(xué)特征、DNA堿基組成以及利用分子標(biāo)記18S rRNA和SSU rRNA進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析等多種手段, 認(rèn)為Fott et Nova′kova應(yīng)屬于小球藻屬。Krienitz等(2004)通過(guò)克隆18S和ITS2序列, 分別用18S rRNA、ITS2以及18S rRNA和ITS2聯(lián)合分子標(biāo)記, 構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹, 結(jié)合形態(tài)學(xué)特征認(rèn)為其應(yīng)屬于一個(gè)新屬——擬小球藻屬(), 也是目前較為公認(rèn)的劃分方法[2-3]。凱氏擬小球藻能夠利用光合作用進(jìn)行自養(yǎng), 也可利用外源葡萄糖進(jìn)行異養(yǎng), 以及在光和外源葡萄糖的作用下進(jìn)行混養(yǎng)。它生長(zhǎng)速率快, 含有豐富的脂肪酸, 目前廣泛應(yīng)用在廢水處理[4-5], 生物能源[6], 生物固碳[7]等領(lǐng)域。

        Wang等[8]模擬有機(jī)廢水培養(yǎng)凱氏擬小球藻生產(chǎn)微藻油脂, 發(fā)現(xiàn)以自養(yǎng)培養(yǎng)為對(duì)照, 混養(yǎng)條件下小球藻能夠積累更多的脂肪酸以及更多以C16和C18為主的中性脂。Wang等[9]通過(guò)分別或同時(shí)添加外源葡萄糖和硝酸鹽, 發(fā)現(xiàn)凱氏擬小球藻能夠明顯提高脂肪酸含量。Li等[4]發(fā)現(xiàn)不同光強(qiáng)可影響凱氏擬小球藻去除廢水中有機(jī)質(zhì)的效果, 且相對(duì)于自養(yǎng)條件下, 加入光照后混養(yǎng)條件下均能高效去除有機(jī)質(zhì)。基于以上報(bào)道, 可見(jiàn)添加外源葡萄糖會(huì)促進(jìn)凱氏擬小球藻生長(zhǎng)及脂肪酸合成, 且添加光照和不添加光照情況下, 凱氏擬小球藻生長(zhǎng)及脂肪酸代謝也不相同, 說(shuō)明凱氏擬小球藻利用外源葡萄糖的代謝機(jī)制并不相同。而且凱氏擬小球藻代謝外源葡萄糖的分子機(jī)制尚不清晰。

        己糖激酶是一類能夠催化己糖發(fā)生磷酸化作用的酶類, 既能夠調(diào)控植物體內(nèi)貯存糖和游離糖的速率, 也能夠調(diào)控糖酵解和氧化戊糖磷酸途徑的代謝速率, 對(duì)于植物碳流分配具有重要作用。同時(shí), 己糖激酶也可以作為細(xì)胞葡萄糖感受器感知糖信號(hào), 從而觸發(fā)糖信號(hào)傳遞, 即具有催化功能和調(diào)節(jié)功能[10-11]。在生物體內(nèi), 己糖經(jīng)己糖激酶磷酸化后可進(jìn)入糖酵解途徑, 進(jìn)而為植物的生理活動(dòng)提供能量和中間代謝產(chǎn)物[12]。目前, 己糖激酶已在擬南芥、水稻等生物中被克隆鑒定[13-14], 但仍未在藻類中被同源克隆、鑒定。作者通過(guò)利用已經(jīng)被功能鑒定的己糖激酶序列作為源序列, 利用同源比對(duì)的方法在萊茵衣藻()、團(tuán)藻()、膠球藻C-169(C-169)、可變小球藻(NC64A)、藍(lán)隱藻()、海洋球石藻()、裂殖壺藻()等微藻基因組序列進(jìn)行搜索, 發(fā)現(xiàn)編碼己糖激酶的基因序列廣泛存在。

        本研究利用聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增(PCR)和cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)(RACE, rapid-amplification of cDNA ends)克隆獲得凱氏擬小球藻己糖激酶的基因編碼序列, 并運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量表達(dá)技術(shù)對(duì)不同培養(yǎng)(自養(yǎng)、異養(yǎng)、混養(yǎng))條件下凱氏擬小球藻轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)情況進(jìn)行了分析, 以期為探討凱氏擬小球藻利用外源葡萄糖代謝分子機(jī)制提供參考, 為通過(guò)代謝工程手段構(gòu)建優(yōu)良藻株奠定基礎(chǔ)。

        1 材料和方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料及培養(yǎng)條件

        本研究所用凱氏擬小球藻()保存于中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所海岸帶生物學(xué)與生物資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。凱氏擬小球藻接種于f/2培養(yǎng)基, 于25℃光照條件下靜置培養(yǎng), 光照強(qiáng)度為2 000 lx, 光/暗周期為12 h/12 h。異養(yǎng)培養(yǎng)葡萄糖質(zhì)量濃度為10.0 g/L, 24 h黑暗培養(yǎng); 混養(yǎng)培養(yǎng)葡萄糖質(zhì)量濃度為10.0 g/L, 于25℃光照條件下靜置培養(yǎng), 光照強(qiáng)度為2000 lx, 持續(xù)給光。

        1.2 凱氏擬小球藻己糖激酶基因的克隆

        取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的凱氏擬小球藻細(xì)胞, 用TRIzol試劑提取總RNA, 使用1%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè), 并利用超微量分光光度計(jì)測(cè)定RNA濃度和純度(260/280)。隨后, 參照TaKaRa公司的PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser (Perfect Real Time)試劑盒說(shuō)明書合成cDNA, 用作克隆己糖激酶cDNA的模板。從GenBank中下載萊茵衣藻()、團(tuán)藻()、膠球藻C-169(C-169)、可變小球藻(NC64A)編碼己糖激酶基因的cDNA序列進(jìn)行比對(duì)分析, 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物, 引物由上海生工生物工程有限公司合成。

        以cDNA為模板, 用合成的簡(jiǎn)并引物進(jìn)行RT-PCR 擴(kuò)增HK基因的cDNA片段。反應(yīng)程序?yàn)? 94℃預(yù)變性5 min; 94℃ 45 s, 55℃ 30 s, 72℃ 130 s, 30個(gè)循環(huán); 72℃延伸10 min, 4℃終止。反應(yīng)結(jié)束后, PCR反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。對(duì)目的片段進(jìn)行膠回收后連接于pMD18-T載體上, 轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α, 挑取陽(yáng)性菌落, 菌液PCR鑒定正確后由上海生工生物工程有限公司測(cè)序。

        根據(jù)簡(jiǎn)并引物擴(kuò)增得到的已知序列, 分別設(shè)計(jì)HK的3′RACE和5′RACE引物(HK31/HK32和HK51/HK52)。利用Clontech公司的SMARTerTMRACE cDNA Amplication Kit試劑盒, 按照說(shuō)明書分別擴(kuò)增HK的3′端和5′端。擴(kuò)增獲得的結(jié)果經(jīng)過(guò)連接、轉(zhuǎn)化后, 挑取陽(yáng)性菌落由上海生工生物工程有限公司測(cè)序。根據(jù)同源克隆片段和RACE測(cè)序結(jié)果, 拼接獲得目的基因全長(zhǎng)。

        1.3 己糖激酶基因的生物信息學(xué)分析

        將測(cè)序獲得的片段, 利用軟件DNAStar7.1 (DNASTAR Inc. USA)進(jìn)行拼接得到目的基因cDNA全長(zhǎng)序列。利用序列處理在線工具包(http: //www. bio-soft.net/sms/)將得到的cDNA序列翻譯成氨基酸序列, 并用ORF查找器找到目的基因的ORF。通過(guò)在線BLAST程序?qū)δ康幕蜻M(jìn)行鑒定, 然后下載同源性相似序列, 利用本地ClustaW軟件與目的基因進(jìn)行多序列比對(duì)。利用軟件ExPASy Compute pI/Mw tool[15]用來(lái)檢測(cè)目的基因編碼的蛋白相對(duì)分子質(zhì)量(Mw)和等電點(diǎn)(pI)。最后, 基于多序列比對(duì)結(jié)果選擇保守區(qū), 利用jModelTest軟件選擇進(jìn)化模型, 然后利用phyML軟件中的最大似然法(Maximum likelihood)構(gòu)建進(jìn)化樹。

        1.4 不同培養(yǎng)條件下, 己糖激酶基因表達(dá)量分析

        根據(jù)HK的cDNA序列設(shè)計(jì)熒光定量表達(dá)特異性引物(HKQF/HKQR), 同時(shí)選擇凱氏擬小球藻18s rRNA序列作為內(nèi)參, 設(shè)計(jì)熒光定量表達(dá)特異性引物(18SF/18SR), 引物序列見(jiàn)表1。設(shè)計(jì)引物后, 利用普通PCR對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證, 確保沒(méi)有引物二聚體出現(xiàn)以及引物的特異性。采用SYBR Premix Ex Taq II熒光定量試劑盒進(jìn)行熒光定量PCR。每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)平行, 熒光定量PCR數(shù)據(jù)采用相對(duì)定量2–DDCt法進(jìn)行分析, 最后利用Origin 8.0進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算和作圖。

        表1 本研究所用的引物

        2 結(jié)果與分析

        2.1 凱氏擬小球藻己糖激酶全長(zhǎng)cDNA克隆

        本研究以凱氏擬小球藻總RNA反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA為模板, 設(shè)計(jì)引物HXF/HKR(表1), 進(jìn)行PCR擴(kuò)增, 獲得cDNA中間片段, 長(zhǎng)度為237 bp。將該片段氨基酸序列與膠球藻(C-169)的HK序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)同源性為57%、與微囊藻(CCMP1545)的同源性為68%、與萊茵衣藻()的同源性為58%。根據(jù)中間片段, 分別設(shè)計(jì)特異性引物(HK51/HK52和HK31/HK32), 通過(guò)cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增, 獲得該序列5′端和3′端, 長(zhǎng)度分別為311 bp和1 404 bp。利用所獲得的中間片段、5′端和3′端序列進(jìn)行拼接, 獲得己糖激酶基因的cDNA全長(zhǎng)。該基因cDNA全長(zhǎng)1 844 bp(NCBI 注冊(cè)號(hào): AHF54566.1), 包含1 389 bp的開(kāi)放閱讀框, 編碼462個(gè)氨基酸, 5′非編碼區(qū)(5′-UTR)序列長(zhǎng)39 bp, 3′非編碼區(qū)(3′-UTR)序列長(zhǎng)436 bp(圖1)。利用ExPASy Compute pI/Mw tool軟件分析顯示, 該序列的相對(duì)分子質(zhì)量為49.73 ku, 等電點(diǎn)為6.98。

        2.2 凱氏擬小球藻己糖激酶氨基酸序列比對(duì)及蛋白結(jié)構(gòu)分析

        利用翻譯獲得的己糖激酶氨基酸序列, 與來(lái)自其他9種藻類的己糖激酶氨基酸序列(圖1)進(jìn)行比對(duì)分析, 發(fā)現(xiàn)序列間同源性較高。功能結(jié)構(gòu)域分析表明,HK蛋白含有ATP結(jié)合位點(diǎn)(CD1: ADLGGTNRV; CD4: IGTGIN; CD7: XDGXF), 己糖激酶結(jié)合位點(diǎn)(CD2: LGFFSF), 葡萄糖激酶結(jié)合位點(diǎn)(NDEE), 詳見(jiàn)圖2。由此, 提示凱氏擬小球藻己糖激酶基因序列不僅僅可以催化葡萄糖, 也可以催化其他己糖。利用軟件SOPMA[16]對(duì)HK基因編碼蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè), 預(yù)測(cè)結(jié)果顯示, α螺旋占的比例最高, 為38.1%, 其次為無(wú)規(guī)卷曲, 占比31.82%, 延伸鏈和β-折疊分別為18.83%和11.26%。由此, 說(shuō)明己糖激酶主要由α螺旋和無(wú)規(guī)卷曲組成, 屬于混合型蛋白。

        2.3 凱氏擬小球藻己糖激酶基因進(jìn)化分析

        本文比對(duì)了來(lái)自細(xì)菌、藻類和擬南芥等不同物種共24個(gè)己糖激酶基因的氨基酸序列, 并利用mega5和Phyml軟件構(gòu)建進(jìn)化樹, 分析了凱氏擬小球藻HK基因的分類歸屬以及該基因與其他物種之間的基因進(jìn)化關(guān)系(圖3)。從圖中可以看出, 25個(gè)物種的HK共聚成7組, 自展值分別為57/86/100/100/ 88/99/100/88/88。依據(jù)己糖激酶基因進(jìn)行分子系統(tǒng)發(fā)育分析, 可見(jiàn)凱氏擬小球藻與可變小球藻(NC64A)聚在一起, 然后和可變小球藻()、膠球藻(C-169)聚在一起, 與傳統(tǒng)分類較為一致, 說(shuō)明己糖激酶基因的保守性較強(qiáng), 能夠很好地反映各物種之間的進(jìn)化距離。

        圖1 凱氏擬小球藻中編碼己糖激酶的核苷酸序列和氨基酸序列。

        陰影部分代表ATP和己糖結(jié)合位點(diǎn), 方框標(biāo)記的分別代表起始密碼子、終止密碼子、加尾信號(hào)序列

        The initiation (ATG) and termination codons (TAG) are marked with an underline. Crucial residues of ATP and hexose-binding sites are highlighted by gray boxes

        2.4 不同培養(yǎng)條件下CkeHK基因轉(zhuǎn)錄水平的變化

        為探討凱氏擬小球藻利用外源糖代謝機(jī)制, 本研究利用實(shí)時(shí)熒光定量表達(dá)技術(shù), 以自養(yǎng)培養(yǎng)為對(duì)照, 對(duì)異養(yǎng)和混養(yǎng)條件下的HK基因轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行了分析(圖4)。從圖4可以看出, 在異養(yǎng)情況下, 當(dāng)培養(yǎng)至8 h,HK基因轉(zhuǎn)錄本上調(diào)1.38倍。培養(yǎng)至20~44 h,轉(zhuǎn)錄本出現(xiàn)降低。隨后, 當(dāng)培養(yǎng)44~56 h, 轉(zhuǎn)錄本逐漸升高且在第56小時(shí)達(dá)到最高, 是正常表達(dá)量的6.33倍。繼續(xù)延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間, 己糖激酶轉(zhuǎn)錄本表達(dá)量有所下降; 相對(duì)于自養(yǎng)情況為對(duì)照, 在混養(yǎng)情況下, 己糖激酶轉(zhuǎn)錄本表達(dá)量在第44小時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)明顯上調(diào), 培養(yǎng)至56 h達(dá)到最高, 為正常表達(dá)量的13.69倍, 隨后出現(xiàn)下降。由此可見(jiàn), 相比較自養(yǎng), 在異養(yǎng)和混養(yǎng)培養(yǎng)下, 己糖激酶HK可能在凱氏擬小球藻利用外源糖方面發(fā)揮重要作用。同時(shí), 混養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程中,HK的轉(zhuǎn)錄上調(diào)表達(dá)量遠(yuǎn)高于異養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程中的上調(diào)表達(dá)量, 可見(jiàn)混養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程中光信號(hào)的參與, 對(duì)己糖激酶代謝外源糖可能也具有調(diào)控作用。

        圖2 凱氏擬小球藻CkeHK的序列比對(duì)及結(jié)構(gòu)域分析

        ●代表ATP結(jié)合位點(diǎn) ▲代表己糖激酶結(jié)合位點(diǎn)

        Crucial residues of the ATP and glucose-binding sites are highlighted by black circles and black triangles

        圖3 不同物種來(lái)源的己糖激酶序列系統(tǒng)進(jìn)化分析

        圖4 不同培養(yǎng)條件下CkeHK的轉(zhuǎn)錄表達(dá)情況

        3 討論

        糖類物質(zhì)對(duì)微藻及植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、脅迫應(yīng)激等方面有重要作用, 它不僅作為呼吸底物為微藻及植物提供生長(zhǎng)發(fā)育所需要的能量, 也是合成氨基酸、脂肪酸、淀粉等重要物質(zhì)的碳庫(kù)。同時(shí), 糖類還被認(rèn)定為具有類似植物激素作用的信號(hào)分子, 參與植物的糖信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程, 對(duì)于合成脂肪酸等代謝產(chǎn)物具有重要調(diào)控作用[17]。己糖激酶是植物體呼吸代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶, 可通過(guò)磷酸化作用催化外源糖類物質(zhì)。同時(shí), 通過(guò)添加己糖激酶抑制劑D-甘露酮糖可阻斷2-脫氧葡萄糖介導(dǎo)的對(duì)光合基因表達(dá)的抑制作用, 說(shuō)明己糖激酶是植物糖信號(hào)感知的感受器[18-19]。最近, 通過(guò)解析擬南芥中己糖激酶結(jié)構(gòu), 也證明己糖激酶既具有催化作用也具有感知作用[20]。

        本研究以能夠進(jìn)行自養(yǎng)、異養(yǎng)、混養(yǎng)的凱氏擬小球藻為研究材料, 克隆獲得己糖激酶基因的cDNA序列, 同源性分析顯示, 其與萊茵衣藻中己糖激酶序列相似性較高。結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn), 該基因編碼氨基酸序列氮端具有多樣性, 這些特點(diǎn)與在擬南芥和酵母中發(fā)現(xiàn)的己糖激酶具有相似性。同時(shí), 依據(jù)己糖激酶序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹可見(jiàn), 各物種的聚類關(guān)系與傳統(tǒng)經(jīng)典分類較為一致, 說(shuō)明己糖激酶基因在各個(gè)物種中是相對(duì)保守的, 也提示己糖激酶在凱氏擬小球藻的糖代謝過(guò)程中發(fā)揮重要作用。該基因是首次從微藻中被克隆獲得, 也將為研究其他微藻糖代謝提供參考。

        Chen等[21]通過(guò)異養(yǎng)、混養(yǎng)培養(yǎng)小球藻(), 觀測(cè)細(xì)胞分裂及淀粉合成、脂肪酸合成, 提示混養(yǎng)培養(yǎng)小球藻過(guò)程相較于異養(yǎng)培養(yǎng), 光可能發(fā)揮兩方面的作用: (1)光能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖和生物量提高; (2)加光照后, 小球藻細(xì)胞合成脂肪酸含量減少, 淀粉合成量增加。由此, 說(shuō)明光照對(duì)于小球藻如何利用外源葡萄糖具有調(diào)控作用, 但具體調(diào)控機(jī)制目前尚不清晰。該結(jié)果與本研究中發(fā)現(xiàn)的光信號(hào)能夠調(diào)控凱氏擬小球藻利用外源葡萄糖較為一致。此外, Jang等[12, 22]發(fā)現(xiàn)擬南芥中己糖激酶能夠抑制編碼光合作用相關(guān)蛋白(核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶和捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白)基因的表達(dá), 提示己糖激酶是擬南芥中光信號(hào)與糖信號(hào)協(xié)同調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵元件。光照和外源葡萄糖都具有雙重作用, 一方面都可以為藻株提供能量, 另一方面也都是具有調(diào)控作用的信號(hào)因子。開(kāi)展光和糖如何協(xié)同調(diào)控小球藻生長(zhǎng)及脂肪酸合成研究, 將對(duì)于創(chuàng)新培養(yǎng)工藝提高小球藻生物量及脂肪酸合成, 以及構(gòu)建性能優(yōu)良的藻株等都具有重要意義, 這也是日后工作將繼續(xù)深入的重點(diǎn)。

        4 結(jié)論

        [1] Huss V A R, Frank C, Hartmann E C, et al. Biochemical taxonomy and molecular phylogeny of the genus(Chlorophyta)[J]. Journal of Phycology, 1999, 35: 587-598.

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        Molecular cloning of hexokinase fromand its expression analysis under different trophic modes

        CHEN Jun1, 2, CUI Hong-li3, ZHAO Jia-lin1, 2, QIN Song1

        (1. Key Laboratory of Coastal Biology and Bioresource Utilization, Yantai Institute of Costal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 101418, China; 3. College of Life Science, Dalian University, Dalian 116622, China)

        cDNA (GenBank ID: AHF54566) encoding hexokinase (termedHK) from the green algawas cloned and sequenced to understand the response to the presence and uptake of glucose at the molecular level. The transcriptional expression patterns ofHK were observed under phototrophic, heterotrophic, and mixotrophic culture conditions. The results indicated that theHk cDNA was 1, 844 base pairs (bp) long, with an open reading frame (ORF) of 1 389 bp encoding 462 amino acids, with a calculated molecular mass of 49.73 kDa and an estimated isoelectric point of 6.98. Under the phototrophic condition as control, the transcriptional profiles ofHk showed that it could be upregulated under the heterotrophic and mixotrophic culture conditions. The mRNA level ofHK under the mixotrophic culture condition could be upregulated more than that under the heterotrophic culture condition. These results suggest that light may play an important role in regulating the role of hexokinase in metabolizing exogenous glucose. These findings provide us valuable information for exploring the mechanism of metabolizing glucose in.

        ; hexokinase; molecular clone; transcript expression

        (本文編輯: 梁德海)

        Q786

        A

        1000-3096(2017)07-0001-08

        10.11759/hykx20170225001

        2016-12-22;

        2017-03-10

        國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFF0202304); 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41376139); 煙臺(tái)市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2016JHZB007)

        [National Key Research and Development Program-China, No.2016YFF0202304; National Natural Science Foundation of China, No.41376139; Science and Technology Program of Yantai City, No.2016JHZB007]

        陳軍(1989-), 男, 安徽阜陽(yáng)人, 博士生, 主要從事微藻功能基因組學(xué)研究, E-mail: junchen@yic.ac.cn; 秦松(1968-), 通信作者, 男, 山東萊州人, 研究員, 博士生導(dǎo)師, 主要從事分子藻類學(xué)研究, E-mail: sqin@yic.ac.cn

        Dec. 22, 2016

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