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谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase, GPx）与谷胱甘肽硫转移酶（Glutathione S-transferase, GST）是谷胱甘肽抗氧化系统中的重要酶类,能够清除体内H2O2和许多有机氢过氧化物,并且具有解毒功能。S-腺苷同型半胱氨酸水解酶（S-adenosyl-L-homocysteine hydrolase, SAHH）是一种细胞内广泛存在的酶,在调节生物体转甲基化反应中占据重要地位。本实验通过RT-PCR及RACE-PCR技术成功克隆了南极冰藻Chlamydomonas sp. ICE-L GPx、GST和SAHH基因全长,分别命名为ICE-LGPx、ICE-LGST和ICE-LSAHH,并对其做了全面的生物信息学分析。还研究了ICE-LGPx和ICE-LGST基因在不同盐度和CdCl2作用前后的表达变化并构建了ICE-LGPx和ICE-LGST基因的原核表达载体。ICE-LGPx基因全长1956 bp,编码255个氨基酸。预测分子量为28.3 KD,理论等电点为9.07。ICE-LGPx基因在进化上与绿藻类如Micromonas sp. RCC299和Micromonas pusilla亲缘关系较为相近。在序列3’非编码区末端有一102 bp的SECIS （硒代半胱氨酸插入序列）元件。ICE-LGPx基因的三维结构模拟结果显示该蛋白含有5个α螺旋和7个β折叠;ICE-LGST基因的全长966 bp,编码321个氨基酸。推导其分子量为24.1 KD,理论等电点为9.69。ICE-LGST基因与莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）线粒体GST同源性最高,蛋白质亚细胞定位预测结果同样显示ICE-LGST基因可能来源于线粒体。三维结构显示ICE-LGST亚基共有9个α-螺旋和4个β-折叠,并且具有两个基本功能域:GSH结合位点和底物结合位点;ICE-LSAHH全长1844 bp,编码487个氨基酸。预测的分子量为53 KD,等电点为5.16。氨基酸的同源比对分析表明SAHH是一个进化上比较保守的蛋白,与其他物种SAHH基因具有较高的同源性。系统进化树结果显示ICE-LSAHH与杜氏盐藻（Dunaliella salina）、莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）、小球藻（Chlorella variabilis）等有较近亲缘关系。三维结构显示其亚基共有20个α-螺旋和12个β-折叠,并且由3个结构域组成:大的N端底物结合域、NAD结合域和C端域。应用实时荧光定量PCR技术（Real-time PCR）,以ICE-Lβ-actin和ICE-L GAPDH基因为内参照,研究了ICE-LGPx和ICE-LGST基因在不同盐度和不同浓度CdCl2 (μmol·L-1)作用前后的表达变化。结果表明,在不同NaCl浓度胁迫作用下ICE-LGPx和ICE-LGST基因均有表达,且呈先上升后下降的趋势。ICE-LGPx在盐度11和66时,24 h达到表达量最大值;在盐度22和99时,12 h达到表达量最大值。ICE-LGST在低盐度11和22时,24 h达到最大表达量,在高盐度99时12 h表达量最大。ICE-LGST基因对重金属镉的响应高于ICE-LGPx。ICE-LGPx基因在CdCl2浓度为10和20μmol·L-1时,表达量最大值分别出现在48 h和24 h;CdCl2浓度为30和40μmol·L-1时在12 h时即达到最大值。ICE-LGST基因在CdCl2浓度为10和20μmol·L-1时,表达量最大值分别出现在36 h和48 h;CdCl2浓度为30和40μmol·L-1时表达量最大值分别出现在36 h和12 h。选用了pET-28a原核表达载体,将南极冰藻Chlamydomonas sp. ICE-L GPx基因和GST基因与其连接,成功地构建了原核表达载体pET28-GPx与pET28-GST。