發(fā)布時間：2018-06-27 11:38

  本文選題：天仙子 + 芳香族氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶��； 參考：《藥學學報》2017年01期

【摘要】：托品烷類生物堿是臨床上廣泛應(yīng)用的抗膽堿藥物,其生物合成涉及到苯丙氨酸的轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)。根據(jù)天仙子(Hyoscyamus niger)側(cè)根和葉的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),篩選到3條功能注釋為芳香族氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶的基因,命名為HnArAT1、HnArAT2和HnArAT3。通過序列同源性分析,發(fā)現(xiàn)HnArAT3與顛茄的AbArAT4的氨基酸序列同源性最高,兩者為直系同源。組織表達譜顯示,HnArAT3基因在根中特異性表達,與其他3個合成途徑基因(PMT、TRI和H6H)表達模式相同。用病毒誘導(dǎo)的基因沉默(VIGS)方法在天仙子植株中鑒定HnArAT3的功能,對感染了病毒的植株,用實時熒光定量PCR檢測基因的表達量,HPLC法測定托品烷類生物堿的含量。結(jié)果表明,在pTRV2-HnArAT3干擾的植株中,HnArAT3基因的表達量有顯著下降,3種托品烷類生物堿莨菪堿、山莨菪堿和東莨菪堿含量也有顯著的降低。以上結(jié)果表明HnArAT3是天仙子中參與托品烷類生物堿生物合成的苯乳酸支路途徑基因。HnArAT3基因的克隆為進一步研究托品烷類生物堿的生物合成和代謝調(diào)控奠定了基礎(chǔ),也為開展托品烷類生物堿的代謝工程研究提供了新的候選靶基因。
[Abstract]:Tropine alkaloids are widely used as anticholine drugs in clinic. Their biosynthesis involves the transamino reaction of phenylalanine. Based on the transcriptional data of lateral roots and leaves of Hyoscyamus niger, three genes, named HnArAT1, HnArAT2 and HnArAT3, were identified as aromatic amino acid aminotransferases. The amino acid sequence homology between HnArAT3 and AbArAT4 of belladonna was the highest, and the homology between HnArAT3 and AbArAT4 was linear. Tissue expression profiles showed that HnArAT3 gene was specifically expressed in root, which was similar to the other three genes (PMTTRI and H6H). Virus induced gene silencing (VIGS) method was used to identify the function of HnArAT3 in the plant of Tianxianzi. For the infected plants, the expression of genes was detected by real-time fluorescence quantitative PCR and the content of tropine alkaloids was determined by HPLC. The results showed that the expression of HnArAT3 gene in the plants interfered with pTRV2-HnArAT3 decreased significantly, and the contents of scopolamine and anisodamine also decreased significantly. These results suggest that HnArAT3 is a branch pathway gene of phenyllactic acid involved in the biosynthesis of tropine alkaloids. The cloning of HnArAT3 gene lays a foundation for further study on biosynthesis and metabolic regulation of tropine alkaloids. It also provides a new candidate target gene for the metabolic engineering of tropine alkaloids.
【作者單位】： 西南大學生命科學學院三峽庫區(qū)教育部生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室;西南大學-西藏農(nóng)牧學院藥用植物聯(lián)合研發(fā)中心;西南大學藥學學院;西藏大學農(nóng)牧學院;
【基金】：國家863計劃資助項目(2011AA100605) 國家自然科學基金資助項目(31370333) 教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃資助項目(NCET-12-0930) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資助項目(XDJK2013A024) 中央高校基本業(yè)務(wù)費專項資助項目(XDJK2014C064)
【分類號】：R284.3

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本文編號：2073796