换一批太子参萜类合成关键酶HMGR基因的克隆及异源表达分析
Cloning and Heterologous Expression Analysis of HMGR Gene,A Key Enzyme Gene for Terpenoid Synthesis of Pseudostellaria heterophylla
摘要目的:克隆太子参类异戊二烯生物合成甲羟戊酸途径的第 1 个关键限速酶 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的全长cDNA,并进行生物信息学分析和异源表达分析.方法:基于其他植物HMGR基因的保守序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为模板,利用RT-PCR结合RACE技术获得太子参HMGR基因的全长cDNA,并经生物信息学分析和农杆菌介导转化法进行功能验证.结果:太子参HMGR基因cDNA序列全长 2 137 bp,编码区长 1 674 bp,命名为PhHMGR,序列已提交至NCBI,登录号为MZ647966,该基因编码 557 个氨基酸,理论分子量约为5.93×104 Da,等电点为7.49,不稳定指数为43.45,总平均亲水性为0.128,为不稳定疏水蛋白.根据氨基酸同源性分析,推测PhHMGR氨基酸同其他植物如人参、刺五加、大豆等氨基酸序列相似,包含HMGR蛋白家族的 4 个保守结合基序,即 2 个HMG-CoA 结合基序、2 个NADP(H)结合基序和 2 个跨膜结构域.PhHMGR基因在模式植物烟草中的异源表达发现,PhHMGR基因在烟草转基因植株的表达可以显著提高转基因植株的总三萜含量.结论:从太子参中成功克隆了太子参HMGR基因的全长cDNA,该基因的异源表达可显著提高转基因植株的总三萜含量,研究结果为进一步解析太子参萜类化合物代谢途径的分子机制奠定了基础.
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关键词
太子参萜类化合物HMGR克隆异源表达Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax ex Pax et Hoffm.TerpenoidsHMGRCloneHeterologous expression
分类号
R282.71（中药学）
栏目名称
DOI
10.13863/j.issn1001-4454.2024.07.002
发布时间
2025-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
福建省自然科学基金项目（2022J01598）
福建省教育厅中青年教师科研项目（JT180138）
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