摘要

为探究紫苏(Perilla frutescens L.)药用活性成分酚酸生物合成途径中的关键基因。基于前期紫苏转录组测序数据,筛选出酚酸合成途径中的差异表达基因分支酸合成酶基因(chorismate synthase, CS),获得PeCS基因开放阅读框(ORF),利用生物信息学技术对PeCS基因功能做出初步预测,构建pET30a-PeCS原核表达载体,并转化大肠杆菌BL21 (DE3),IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE检测。通过实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测紫苏不同组织(根,茎,叶)中PeCS表达水平。克隆得到紫苏PeCS基因开放阅读框(ORF)长度为877 bp,编码291个氨基酸,生物信息学预测为亲水性蛋白,定位于叶绿体,该蛋白相对分子质量为31659.16,PeCS基因编码蛋白不含信号肽且无跨膜区,亚细胞结构定位于叶绿体;所构建pET30a-PeCS 原核表达载体,在大肠杆菌BL21 (DE3)中表达的最适条件为15 ℃、0.5 mmol/L IPTG培养16 h,PeCS重组蛋白主要以包涵体形式存在,蛋白分子量与预测相符。qRT-PCR分析显示PeCS基因在紫苏不同器官组织中均有表达,且在叶中的表达量最高,在茎中表达量最低。成功克隆紫苏分支酸合成酶PeCS基因,有助于更深入的阐释紫苏酚酸合成途径和调控机制。