白木香S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆与表达分析

作者：董先娟; 冯莹莹; 刘晓; 齐博文; 闫雅如; 丁宁; 吴云; 高博闻^*; 王晓晖^*

来源：药学学报, 2018, 53(10): 1743-1752.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2018-0591

• 白木香
• S-腺苷甲硫氨酸合成酶
• 生物学信息分析
• 原核表达
• 表达分析

S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethioninesynthetase,SAMS)是植物代谢过程中的一个关键酶,在植物响应生物与非生物胁迫中发挥着重要作用。本研究根据白木香转录组高通量测序结果结合RACE、RT-PCR技术从白木香愈伤组织中首次克隆得到1个SAMS基因,命名为AsSAMS1,并对其进行生物学信息分析、原核表达与纯化、组织特异性分析及非生物胁迫和激素诱导表达分析。白木香AsSAMS1基因的开放阅读框(ORF)长1 183bp,编码393个氨基酸,其蛋白分子质量是43.13kDa。生物学信息分析表明AsSAMS1蛋白含有3个SAMS的特征序列,系统进化树显示AsSAMS1蛋白与野大豆(Glycine soja) SAMS蛋白具有较高的同源性。构建原核表达载体pET28a-AsSAMS1并在大肠杆菌BL21 (DE3)菌株中成功表达AsSAMS1重组蛋白,利用Ni2+亲和色谱纯化得到可溶性AsSAMS1重组蛋白。实时荧光定量PCR检测结果表明AsSAMS1基因在茎中表达最高,叶和茎尖次之,在根中表达最低。盐、干旱、低温以及重金属胁迫均能够提高AsSAMS1的表达量和其产物S-腺苷甲硫氨酸的含量;茉莉酸甲酯、水杨酸、脱落酸、赤霉素也能够诱导白木香愈伤组织中AsSAMS1基因表达。本研究可以为进一步研究S-腺苷甲硫氨酸合成酶在白木香结香机制和植物防御反应中的作用奠定基础。

• 单位
  北京中医药大学; 中药现代研究中心; 包头医学院