雷公藤（Tripterygium wilfordii Hook.f.）是一種重要的天然藥物資源,從雷公藤植株提取分離所得到的倍半萜生物堿具有良好的醫(yī)藥和農(nóng)用活性,經(jīng)濟價值大。但雷公藤次生代謝物含量低,提取分離困難,化學合成方法成本高難度大,嚴重制約著雷公藤植物資源的開發(fā)利用。利用代謝工程對植物代謝途徑進行調(diào)控是提高次生代謝物產(chǎn)量的方法之一。MATE（Multidrug and Toxic compound Extrusion）蛋白是一類重要的跨膜轉(zhuǎn)運蛋白,參與次生代謝物質(zhì)轉(zhuǎn)運等過程,因此我們對與次生代謝物轉(zhuǎn)運相關的MATE轉(zhuǎn)運蛋白基因進行克隆、定位與功能研究,為了解雷公藤倍半萜生物堿的跨膜轉(zhuǎn)運原理、提高活性物質(zhì)含量及簡化后續(xù)分離操作奠定基礎。目前所得研究結(jié)果如下:1.克隆了2個雷公藤MATE蛋白基因,TwMATE2開放閱讀框1473 bp,編碼490個氨基酸;TwMATE3開放閱讀框為1518 bp,編碼505個氨基酸。生物信息學分析表明TwMATE2蛋白分子量約為53.9 k Da;TwMATE3的蛋白分子質(zhì)量54.5 k Da,均為不穩(wěn)定疏水蛋白,二級結(jié)構(gòu)中具有12個跨膜螺旋。熒光... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

植物中MATE基因表達的組織特異性和生理作用圖（Takanashietal.2014）

西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文30對TwMATE蛋白進行理化性質(zhì)分析，結(jié)果見表3-1。2個MATE基因編碼的蛋白均為疏水性、不穩(wěn)定蛋白。表3-1MATE蛋白理化性質(zhì)Table2-7PhysicalandchemicalpropertiesofMATEprotein蛋白Protein氨基酸Aminoacid分子質(zhì)量MolecularWeight分子式Molecularformula等電點Isoelectricpoint不穩(wěn)定系數(shù)Instabilitycoefficient親水性系數(shù)HydrophiliccoefficientTwMATE249053963.86C2523H3952N604O665S188.5728.170.708TwMATE350554592.17C2535H3960N614O684S197.5338.190.708對TwMATE2、TwMATE3編碼的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)進行預測（表3-2），兩個蛋白的二級結(jié)構(gòu)均以α-螺旋為主，其次占比最高的是無規(guī)則卷曲。表3-2MATE蛋白二級結(jié)構(gòu)預測Table2-8SecondarystructurepredictionofMATEprotein蛋白Proteinα-螺旋（%）α-helix延伸鏈（%)Extendedstrandβ-轉(zhuǎn)角（%）β-turn無規(guī)則卷曲（%）RandomcoilTwMATE262.8614.293.8818.98TwMATE361.5812.873.1722.38蛋白質(zhì)跨膜結(jié)構(gòu)分析則表明兩個MATE蛋白均有12個跨膜區(qū)域（圖3-3、3-4）。圖3-3TwMATE2蛋白跨膜結(jié)構(gòu)預測紅色線部分為出現(xiàn)跨膜結(jié)構(gòu)域的位置，下同F(xiàn)igure3-3PredictionofthetransmembraneregionsofTwMATE2proteinTheredpartofthegraphisthetransmembranedomain;Thesamebelow

第三章結(jié)果與分析31圖3-4TwMATE3蛋白跨膜結(jié)構(gòu)預測Figure3-4PredictionofthetransmembraneregionsofTwMATE3protein3.2.2進化樹與同源性分析MATE轉(zhuǎn)運蛋白在不同的植物體內(nèi)具有不同的功能。轉(zhuǎn)運底物有黃連素、花青素、煙堿和檸檬酸鹽等次生代謝物質(zhì)。將其他物種與雷公藤的MATE基因所編碼的氨基酸序列構(gòu)建進化樹（圖3-5），并進行比對分析（圖3-6、3-7）�？梢钥闯�，TwMATE2與CjMATE1、NtJAT2親緣關系最近；TwMATE3與NtMATE1、NtMATE2位于同一進化分支上。氨基酸序列多重比對顯示雷公藤MATE基因編碼的氨基酸與其同一進化分支上的其他植物MATE基因編碼的氨基酸具有很高的序列相似性，達到了60%。生物信息學分析結(jié)果表明，篩選到的兩個基因是雷公藤MATE基因。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]雷公藤次堿對東方粘蟲肌肉組織的影響及其分子靶標研究[D]. 馬樹杰.西北農(nóng)林科技大學 2018
[2]基于離體培養(yǎng)體系的雷公藤活性次生代謝物生物合成研究[D]. 繆國鵬.西北農(nóng)林科技大學 2014

碩士論文
[1]利用RNAi技術研究HMGR和DXR基因?qū)坠佥祁愇镔|(zhì)生物合成的調(diào)控作用[D]. 張斌.西北農(nóng)林科技大學 2015



本文編號：3576941