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苦参(Sophora flavescens Ait.)为豆科植物,其干燥根具有清热燥湿,杀虫、利尿的功效,并有抗肿瘤、镇痛等作用。植物双功能核酸酶1具有抗肿瘤作用,如番茄/蛇麻的双功能核酸酶1能抑制小鼠体内黑色素瘤或前列腺癌细胞的生长;芸苔的重组双功能核酸酶1也能抑制裸鼠前列腺癌细胞的生长。本实验基于转录组测序的结果克隆了苦参中双功能核酸酶1基因(Sophora flavescens Ait.bifunctional nuclease 1,SfBFN 1)开放读码框,分析其编码蛋白的理化性质和结构特点。我们采用RT-PCR方法扩增SfBFN 1,纯化后与pET22b(+)载体连接后构建重组质粒,经PCR、质粒双酶切及测序鉴定,序列与转录组测序得到的Unigene一致。将SfBFNI基因导入到感受态细胞BL21(DE3),以不同的时间、温度及IPTG浓度,筛选其体外表达的最适条件;利用生物信息学软件对SfBFN1的理化性质与结构特点进行分析。结果获得了SfBFN1的ORF片段,长度为984bp,编码327个氨基酸,蛋白分子量为36.2 kD;SfBFN1蛋白含有4个N-糖基化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个N-肉豆蔻酰化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点和2个酪氨酸激酶磷酸化位点等;进化分析结果表明SfBFN1蛋白与木豆(XP 020219569.1)、花生(XP 016167659.1)、羽扇豆(XP 019416686.1)、鹰嘴豆(XP 004500995.1)和蔓花生(XP 015969685.1)的BFN1蛋白序列同源性都超过了80%,说明BFN1蛋白序列在豆科植物之间是保守的,苦参与羽扇豆遗传距离最短,其亲缘关系最近。利用PHYRE2在线软件预测SfBFN1蛋白的三级结构,结构区域覆盖SfBFN1的132个氨基酸残基,序列一致性为23%且可信度为1 00%;利用PyMOL软件绘制SfBFN1的三级结构图,其富含α螺旋与β折叠,7个β折叠被5个α螺旋包裹在内部,构成了蛋白质立体结构的内部框架。本实验首次通过RT-PCR技术扩增了SfBFN1的ORF片段,构建了SfBFN1的克隆及表达载体,筛选了SfBFN1蛋白最适宜的体外表达条件,分析了SfBFN 1的理化性质、结构特点,为其开发成为抗癌药物奠定了理论基础。