穿心莲糖苷水解酶基因ApGH的克隆、生物信息学分析及表达研究

Cloning,Bioinformatics Analysis,and Expression of A Glucoside Hydrolase Gene ApGH from Andrographis paniculata

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摘要目的:对穿心莲糖苷水解酶(ApGH)基因进行克隆、生物信息学分析、原核表达和相对表达量分析.方法:取穿心莲新鲜叶片,提取RNA并反转录为互补脱氧核糖核酸(cDNA)作为模板,以穿心莲转录组中筛选到的糖苷水解酶ApGH基因开放阅读框(ORF)设计特异性引物,进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,经测序后获得的基因序列利用生物信息学软件预测基因编码蛋白特征,构建原核表达载体在大肠埃希菌中诱导表达目的蛋白质,并利用实时荧光定量PCR分析ApGH基因的表达模式.结果:克隆所得ApGH基因的ORF全长 1734 bp,编码 577个氨基酸(GenBank登录号:OR887606).ApGH为稳定亲水蛋白质,无信号肽和跨膜结构域,属于糖苷水解酶家族;系统进化分析表明,ApGH归属于GH1 家族.将ApGH基因构建到原核表达载体HIS-MBP-pET28a上,在大肠埃希菌Transetta(DE3)中成功表达出重组蛋白质.实时荧光定量PCR检测结果表明,ApGH基因在叶中表达量最高,茎和根中表达量较低.结论:克隆得到穿心莲ApGH基因并对其蛋白质序列特征进行了系统分析,证明其在大肠埃希菌中成功表达重组蛋白质,且主要在穿心莲叶中表达.研究结果为进一步探索穿心莲糖苷水解酶的催化功能提供了依据.