地黃C3H基因的克隆及生物信息學(xué)分析
發(fā)布時間:2021-11-22 11:51
香豆酸-3-羥化酶屬于植物中最大的蛋白酶細胞色素P450家族之一,在植物生命活動中發(fā)揮著重要作用。為了解地黃香豆酸-3-羥化酶基因RgC3H合成毛蕊花糖苷的功能,該研究基于地黃代謝組學(xué)分析獲得KEGG途徑中的C3H,采用多重比對在NCBI中獲得同源基因的一個保守序列,并基于該保守序列和地黃SRA數(shù)據(jù)庫,采用電子克隆和RT-PCR克隆技術(shù)獲得地黃C3H基因全長CDS(RgC3H),對其進行生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明:RgC3H基因全長為1 530 bp,且編碼一個含509個氨基酸、分子量為57.91 kD、無信號肽的蛋白質(zhì);基于氨基酸序列的結(jié)構(gòu)分析顯示,RgC3H有一個保守區(qū)域-P450結(jié)構(gòu)域;系統(tǒng)進化分析結(jié)果顯示,RgC3H與芝麻和猴面花的C3H基因具有很高的同源性。上述結(jié)果為進一步研究RgC3H基因在地黃毛蕊花糖苷生物合成途徑中的作用奠定了基礎(chǔ)。
【文章來源】:廣西植物. 2020,40(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
RT-PCR擴增Rg C3H電泳
本文應(yīng)用SOPMA及SWISS-MODEL分別對Rg C3H的二級和三級結(jié)構(gòu)進行分析,發(fā)現(xiàn)其中α螺旋占最多,為50.69%,其次是無規(guī)卷曲占33.99%,延伸鏈占9.43%和β轉(zhuǎn)角占5.89%(圖6、圖7)。3 討論與結(jié)論
地黃是一種大宗中草藥,具有很高的觀賞、食用及藥用價值,其主要生物活性成分毛蕊花糖苷對其藥效意義重大。毛蕊花糖苷具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗腫瘤、光保護、護肝、保護神經(jīng)和免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性(Li et al.,2019)。但是,地黃毛蕊花糖苷含量很低,我國藥典規(guī)定地黃毛蕊花糖苷含量不小于0.02%。因此,需要解析地黃毛蕊花糖苷生物合成途徑,探索提高地黃毛蕊花糖苷含量。毛蕊花糖苷生物合成途徑有一條重要的苯丙烷合成途徑,與木質(zhì)素合成途徑具有重疊步驟,而C3H正是兩者重疊途徑中的限速酶(Schoch et al.,2001),且前期研究已挖掘出了地黃C3H(Wang et al.,2017;Zhou et al.,2018)及其編碼基因Rg C3H的Unigene(Wang et al.,2017)。但是,沒有克隆Rg C3H全長基因和深入研究其合成毛蕊花糖苷的作用。圖4 Rg C3H蛋白氨基酸序列的系統(tǒng)進化樹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地黃磷酸丙糖異構(gòu)酶基因的克隆與空間表達[J]. 邵露營,周延清,楊珂,郭萌萌. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(11)
[2]石榴對香豆酸-3-羥基化酶C3H基因的克隆和表達分析[J]. 熊楓,陳磊,劉同瑞,王琦,劉娜,張水明,董麗麗. 分子植物育種. 2018(23)
[3]苧麻C3H基因的克隆、生物信息學(xué)分析及表達分析[J]. 袁有美,陳建榮,劉芳,郭清泉. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2017(32)
[4]楊樹木質(zhì)素合成基因C3H與HCT表達下調(diào)對細胞壁空間形態(tài)的影響[J]. 修則明,彭霄鵬,陳建輝. 山東林業(yè)科技. 2017(01)
[5]地黃纖維素合酶基因的克隆與生物信息學(xué)分析[J]. 周延清,張喻,李靜云,陳娟娟,王婉珅,苑璐璐,魏俊. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[6]檸條錦雞兒香豆酸-3-羥化酶基因克隆及其功能初步研究[J]. 李高,楊杞,張燁,王瑞剛,李國婧. 中國生物工程雜志. 2013(04)
[7]慈竹C3H基因克隆及其生物信息學(xué)分析[J]. 周美娟,胡尚連,曹穎,盧學(xué)琴,任鵬,吳曉宇,李曉瑞. 植物研究. 2012(01)
[8]植物細胞色素P450基因與功能研究進展[J]. 賀麗虹,趙淑娟,胡之璧. 藥物生物技術(shù). 2008(02)
碩士論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序的地黃毛蕊花糖苷生物合成相關(guān)酶基因的發(fā)掘與鑒定[D]. 王向楠.河南師范大學(xué) 2017
[2]地黃RghBNG基因的結(jié)構(gòu)分析和功能驗證[D]. 張喻.河南師范大學(xué) 2014
本文編號:3511631
【文章來源】:廣西植物. 2020,40(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
RT-PCR擴增Rg C3H電泳
本文應(yīng)用SOPMA及SWISS-MODEL分別對Rg C3H的二級和三級結(jié)構(gòu)進行分析,發(fā)現(xiàn)其中α螺旋占最多,為50.69%,其次是無規(guī)卷曲占33.99%,延伸鏈占9.43%和β轉(zhuǎn)角占5.89%(圖6、圖7)。3 討論與結(jié)論
地黃是一種大宗中草藥,具有很高的觀賞、食用及藥用價值,其主要生物活性成分毛蕊花糖苷對其藥效意義重大。毛蕊花糖苷具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗腫瘤、光保護、護肝、保護神經(jīng)和免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性(Li et al.,2019)。但是,地黃毛蕊花糖苷含量很低,我國藥典規(guī)定地黃毛蕊花糖苷含量不小于0.02%。因此,需要解析地黃毛蕊花糖苷生物合成途徑,探索提高地黃毛蕊花糖苷含量。毛蕊花糖苷生物合成途徑有一條重要的苯丙烷合成途徑,與木質(zhì)素合成途徑具有重疊步驟,而C3H正是兩者重疊途徑中的限速酶(Schoch et al.,2001),且前期研究已挖掘出了地黃C3H(Wang et al.,2017;Zhou et al.,2018)及其編碼基因Rg C3H的Unigene(Wang et al.,2017)。但是,沒有克隆Rg C3H全長基因和深入研究其合成毛蕊花糖苷的作用。圖4 Rg C3H蛋白氨基酸序列的系統(tǒng)進化樹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地黃磷酸丙糖異構(gòu)酶基因的克隆與空間表達[J]. 邵露營,周延清,楊珂,郭萌萌. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(11)
[2]石榴對香豆酸-3-羥基化酶C3H基因的克隆和表達分析[J]. 熊楓,陳磊,劉同瑞,王琦,劉娜,張水明,董麗麗. 分子植物育種. 2018(23)
[3]苧麻C3H基因的克隆、生物信息學(xué)分析及表達分析[J]. 袁有美,陳建榮,劉芳,郭清泉. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2017(32)
[4]楊樹木質(zhì)素合成基因C3H與HCT表達下調(diào)對細胞壁空間形態(tài)的影響[J]. 修則明,彭霄鵬,陳建輝. 山東林業(yè)科技. 2017(01)
[5]地黃纖維素合酶基因的克隆與生物信息學(xué)分析[J]. 周延清,張喻,李靜云,陳娟娟,王婉珅,苑璐璐,魏俊. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[6]檸條錦雞兒香豆酸-3-羥化酶基因克隆及其功能初步研究[J]. 李高,楊杞,張燁,王瑞剛,李國婧. 中國生物工程雜志. 2013(04)
[7]慈竹C3H基因克隆及其生物信息學(xué)分析[J]. 周美娟,胡尚連,曹穎,盧學(xué)琴,任鵬,吳曉宇,李曉瑞. 植物研究. 2012(01)
[8]植物細胞色素P450基因與功能研究進展[J]. 賀麗虹,趙淑娟,胡之璧. 藥物生物技術(shù). 2008(02)
碩士論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序的地黃毛蕊花糖苷生物合成相關(guān)酶基因的發(fā)掘與鑒定[D]. 王向楠.河南師范大學(xué) 2017
[2]地黃RghBNG基因的結(jié)構(gòu)分析和功能驗證[D]. 張喻.河南師范大學(xué) 2014
本文編號:3511631
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/swxlw/3511631.html
最近更新
教材專著