紫杉醇合成相關(guān)候選基因A02725的克隆及轉(zhuǎn)基因菌株的構(gòu)建
發(fā)布時(shí)間：2021-08-24 14:40
真菌紫杉醇合成相關(guān)基因的功能研究是揭示真菌紫杉醇合成機(jī)制的關(guān)鍵。為了揭示產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌枝狀枝孢霉MD2的候選基因A02725對(duì)宿主紫杉烷類合成的作用,本研究克隆了候選基因A02725的DNA全長(zhǎng)序列（1 524 bp）;生物信息學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果表明該基因編碼蛋白為親水蛋白,含508個(gè)氨基酸,無信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu),與牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸合成酶（geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPPS）具有79%的一致性;進(jìn)一步構(gòu)建該基因的超表達(dá)載體并轉(zhuǎn)化枝狀枝孢霉MD2,通過抗性篩選以及Southern blot檢測(cè),共獲得27株轉(zhuǎn)基因菌株,其中5株轉(zhuǎn)基因菌株的外源基因是以單拷貝方式整合。該結(jié)果為深入分析超表達(dá)候選基因A02725對(duì)宿主紫杉烷類合成的影響奠定了基礎(chǔ)。
【文章來源】：基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2020,39(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
候選基因A02725的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)
牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸(geranyhlgeranyl pyro-phosphate,GGPP)是紫杉醇等二萜類化合物以及類胡蘿卜素、赤霉素等物質(zhì)的生物合成的重要前體(Keeling and Bohlmann,2006)。GGPPS是萜類合成途徑的一個(gè)重要分支點(diǎn)酶，催化法呢基焦磷酸(farnesy pyrophosphate,FPP)與異戊烯焦磷酸(isopentenyl py rophosphate,IPP)反應(yīng)生成GGPP(Hefner et al.,1998)。紅豆杉的紫杉醇生物合成是從GGPP開始，GGPP經(jīng)紫杉二烯合成酶催化生成紫杉二烯(taxa-4(5),11(12)-diene)，隨后經(jīng)約20步酶促反應(yīng)合成紫杉醇(Walker and Croteau,2000;Jennewein and Croteau,2001;Croteau et al.,2006;Guo et al.,2006;Liu et al.,2016)。Hefner等(1998)克隆了加拿大紅豆杉的GGPPS基因的cDNA全長(zhǎng)序列(No.AF081514)，為1 182 bp，編碼蛋白為親水蛋白，含393個(gè)氨基酸，無信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)，分子式為C1870H3013N505O579S23，含有一個(gè)聚異戊二烯合成酶保守結(jié)構(gòu)域。Soliman等(2017)構(gòu)建加拿大紅豆杉的(Taxus canadensis)GGPPS基因(No.AF081514)表達(dá)框，連接pPTFG載體，采用根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌Paraconiothyrium SSM001，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因菌株的類胡蘿卜素含量有所提高，并且紫杉醇產(chǎn)量提高了3倍。但目前尚無產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌的GGPPS基因的相關(guān)功能研究的報(bào)道。圖2 候選基因A02725的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)
圖2 候選基因A02725的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)本研究首次從產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌枝霉MD2中克隆了候選基因A02725，該基因編碼蛋白與Rachicladosporium sp.CCFEE 5018的GGPPS一致性為79%，在601～1 359 bp區(qū)域具有典型的聚異戊二烯合成酶(Polyprenyl synthetase)結(jié)構(gòu)域，是一個(gè)潛在的編碼GGPPS的候選基因。本研究并進(jìn)一步構(gòu)建了該基因的過表達(dá)載體以及轉(zhuǎn)化枝霉MD2，共獲得27株轉(zhuǎn)基因菌株，其中5株轉(zhuǎn)基因菌株的外源基因是以單拷貝方式整合。這些結(jié)果為后期分析候選基因A02725的功能及其對(duì)宿主紫杉烷類合成的作用提供科學(xué)依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鹽湖土壤微生物總DNA提取方法的比較[J]. 苗莉云,張鵬. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]真菌紫杉醇/烷研究近況[J]. 婁靜,牛學(xué)良,顏菲,潘皎,朱旭東. 菌物學(xué)報(bào). 2011(02)
本文編號(hào)：3360179
【文章來源】：基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2020,39(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
候選基因A02725的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)
牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸(geranyhlgeranyl pyro-phosphate,GGPP)是紫杉醇等二萜類化合物以及類胡蘿卜素、赤霉素等物質(zhì)的生物合成的重要前體(Keeling and Bohlmann,2006)。GGPPS是萜類合成途徑的一個(gè)重要分支點(diǎn)酶，催化法呢基焦磷酸(farnesy pyrophosphate,FPP)與異戊烯焦磷酸(isopentenyl py rophosphate,IPP)反應(yīng)生成GGPP(Hefner et al.,1998)。紅豆杉的紫杉醇生物合成是從GGPP開始，GGPP經(jīng)紫杉二烯合成酶催化生成紫杉二烯(taxa-4(5),11(12)-diene)，隨后經(jīng)約20步酶促反應(yīng)合成紫杉醇(Walker and Croteau,2000;Jennewein and Croteau,2001;Croteau et al.,2006;Guo et al.,2006;Liu et al.,2016)。Hefner等(1998)克隆了加拿大紅豆杉的GGPPS基因的cDNA全長(zhǎng)序列(No.AF081514)，為1 182 bp，編碼蛋白為親水蛋白，含393個(gè)氨基酸，無信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)，分子式為C1870H3013N505O579S23，含有一個(gè)聚異戊二烯合成酶保守結(jié)構(gòu)域。Soliman等(2017)構(gòu)建加拿大紅豆杉的(Taxus canadensis)GGPPS基因(No.AF081514)表達(dá)框，連接pPTFG載體，采用根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌Paraconiothyrium SSM001，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因菌株的類胡蘿卜素含量有所提高，并且紫杉醇產(chǎn)量提高了3倍。但目前尚無產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌的GGPPS基因的相關(guān)功能研究的報(bào)道。圖2 候選基因A02725的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)
圖2 候選基因A02725的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)本研究首次從產(chǎn)紫杉醇內(nèi)生真菌枝霉MD2中克隆了候選基因A02725，該基因編碼蛋白與Rachicladosporium sp.CCFEE 5018的GGPPS一致性為79%，在601～1 359 bp區(qū)域具有典型的聚異戊二烯合成酶(Polyprenyl synthetase)結(jié)構(gòu)域，是一個(gè)潛在的編碼GGPPS的候選基因。本研究并進(jìn)一步構(gòu)建了該基因的過表達(dá)載體以及轉(zhuǎn)化枝霉MD2，共獲得27株轉(zhuǎn)基因菌株，其中5株轉(zhuǎn)基因菌株的外源基因是以單拷貝方式整合。這些結(jié)果為后期分析候選基因A02725的功能及其對(duì)宿主紫杉烷類合成的作用提供科學(xué)依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鹽湖土壤微生物總DNA提取方法的比較[J]. 苗莉云,張鵬. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]真菌紫杉醇/烷研究近況[J]. 婁靜,牛學(xué)良,顏菲,潘皎,朱旭東. 菌物學(xué)報(bào). 2011(02)
本文編號(hào)：3360179
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