何首乌糖基转移酶基因的克隆、生物信息学及表达分析

作者：蔡启忠; 周良云; 刘露; 刘长征; 王浩; 钟磊; 杨全

来源：中草药, 2021, 52(19): 6013-6022.

DOI：10.7501/j.issn.0253-2670.2021.19.024

• 何首乌
• 糖基转移酶
• 基因克隆
• 原核表达
• qRT-PCR

目的克隆何首乌Polygonummultiflorum糖基转移酶基因PmUGTs,并对其进行生物信息学以及差异表达分析。方法基于何首乌转录组数据,利用PCR扩增Pm UGTs全长cDNA并进行生物信息学分析;使用autodock4软件进行分子模拟对接;运用q RT-PCR检测基因在不同器官中的表达差异。结果克隆得到4条Pm UGTs,分别命名为Pm UGT1、Pm UGT2、PmUGT3、PmUGT4基因,开放阅读框(ORF)长度分别为1509、1506、1464和1476 bp;编码503、502、488与492个氨基酸;蛋白相对分子质量分别为56 940、54 780、54 350和54 620。Pm UGTs氨基酸序列中含有UGT高度保守的PSPG盒结构域,其二级结构主要由无规则卷曲与α-螺旋组成。进化树分析表明,Pm UGT1、PmUGT2、PmUGT3与拟南芥的UGT蛋白距离较近,Pm UGT4则与蒺藜苜蓿UGT亲缘关系最近。根据autodock4结果可知Pm UGT1、Pm UGT3、Pm UGT2与Pm UGT4蛋白上的残基分别可以与鹰嘴豆芽素A、罗汉果醇、白藜芦醇通过氢键连接。q RT-PCR结果表明,Pm UGTs表达量均在叶中最高。结论为进一步研究何首乌糖基转移酶基因的功能及何首乌中糖苷类化合物的生物合成途径奠定基础。

• 单位
  国家中医药管理局; 广东药科大学