独行菜C4H基因克隆与表达分析

作者：赵乐; 马利刚; 杨泽岸; 冯卫生; 郑晓珂

来源：药学学报, 2017, 52(05): 821-831.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2017-0115

• 独行菜
• 肉桂酸-4-羟化酶
• 基因克隆
• 生物信息学分析
• 表达分析

以独行菜(Lepidium apetalum)为材料,通过分析独行菜转录组数据,设计特异性引物,克隆了独行菜肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate-4-hydroxylase,C4H)基因的cDNA序列,命名为LaC4H,Gen Bank登录号为KX064050,并进行生物信息学分析,原核表达、纯化,组织特异性分析和诱导表达分析。结果表明:(1)LaC4H基因开放阅读框(ORF)长1 518 bp,编码505个氨基酸,其蛋白质分子质量为57.73 k D。(2)生物信息学分析显示La C4H蛋白包含细胞色素P450的保守基序和5个特征性底物结合位点,是细胞色素P450超家族成员,系统进化分析显示LaC4H蛋白与拟南芥等十字花科植物C4H蛋白同源性较高。(3)通过构建原核表达载体pET-32a-LaC4H在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达LaC4H重组蛋白,利用Ni2+亲和色谱得到了纯化的LaC4H重组蛋白。(4)荧光定量PCR结果表明LaC4H基因在茎中表达量最高,叶和花中次之,根中表达量最低。经茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)诱导后,叶中LaC4H表达量明显上升,诱导后48 h达到最高值,叶中LaC4H的表达量与黄酮含量之间呈正相关。这为进一步研究LaC4H基因在独行菜黄酮类化合物生物合成途径中的功能奠定基础。

• 单位
  河南中医药大学