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罗汉果角鲨烯环氧酶基因的克隆及表达分析

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【作者】 赵欢郭娟唐其郭兰萍黄璐琦马小军

【Author】 ZHAO Huan;GUO Juan;TANG Qi;GUO Lan-ping;HUANG Lu-qi;MA Xiao-jun;Flow Station of Post-Doctoral Scientific Research,China Academy of Chinese Medical Sciences;Breeding Base of State Key Laboratory of Dao-di Herbs,National Resource Center for Chinese Materia Medica,China Academy of Chinese Medical Sciences;Hunan Co-Innovation Center for Utilization of Botanical Functional Ingredients,Hunan Agricultural University;Institute of Medicinal Plant Development,Chinese Academy of Medical Sciences,Peking Union Medical College;

【通讯作者】 黄璐琦;马小军;

【机构】 中国中医科学院博士后流动站中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地湖南农业大学湖南省植物功能成分利用协同创新中心中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所

【摘要】 罗汉果Siraitia grosvenorii属于葫芦科藤本植物,可作食药两用,其主要活性成分和甜味物质同为葫芦烷型四环三萜类甜苷物质。角鲨烯环氧酶(squalene epoxidase)被认为是三萜和植物甾醇合成中共有的限速酶,催化生成共同前体2,3-环氧角鲨烯;然而在甜苷的生物合成中,前体物质为2,3,22,23-双环氧角鲨烯。该文为了挖掘罗汉果中特有的鲨烯环氧酶基因,克隆了SgSQE1和SgSQE2基因,对其进行保守域、跨膜域等生物信息学分析,实时荧光定量PCR分析其表达模式,并在原核中异源表达,最后通过分子对接预测蛋白和底物之间是否存在相互作用,为甜苷合成中的鲨烯环氧酶基因功能研究提供依据。SgSQE1和SgSQE2基因均编码524个氨基酸,序列一致性为84%,但在N末端有较高的特异性。原核表达的融合蛋白为无活性的包涵体,这一现象可能由于跨膜结构引起。二者在果实中均有表达,SgSQE2表达较为稳定,而SgSQE1在15 d表达丰度最高,与葫芦二烯醇合酶(cucurbitadienol synthase)具有完全一致的共表达模式。分子对接结果中SgSQE1和SgSQE2蛋白均能与配基2,3-氧化角鲨烯相互作用,作用位点为紧邻的氨基酸残基(R348,H349)。结果表明二者在罗汉果次生代谢产物合成中起鲨烯环氧酶的功能,推测SgSQE1更可能参与了甜苷的生物合成,SgSQE2在其他葫芦烷型化合物或植物甾醇中发挥作用。

【基金】 国家自然科学基金青年基金项目(81603234);国家杰出青年科学基金项目(81325023);中央本级重大增减支项目(2060302)
【所属期刊栏目】 分子生药学 (2018年16期)
  • 【DOI】10.19540/j.cnki.cjcmm.20180528.006
  • 【分类号】Q943.2;S567
  • 【被引频次】4
  • 【下载频次】308
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