暗紫贝母IPI基因的克隆与功能分析

作者：陈娇; 宋思敏; 唐婕; 辛锦秀; 张倩; 赵虹杰; 陈欣; 周嘉裕^*; 廖海^*

来源：药学学报, 2023, 58(02): 447-453.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2022-0925

• 暗紫贝母
• 异戊烯焦磷酸异构酶
• 基因克隆
• 异源表达
• 体外活性

从暗紫贝母(Fritillaria unibracteata Hsiao et K. C. Hsia.)中克隆异戊烯焦磷酸异构酶(isopentenyl-diphosphate delta isomerase, IPI)基因的开放阅读框(open reading frame, ORF),命名为FuIPI,并开展生物信息学及功能分析。结果表明, FuIPI基因的ORF长度为825 bp,编码蛋白包括274个氨基酸残基,相对分子质量约为31 kD,理论等电点为5.61。序列比对表明FuIPI具有IPI家族特有的保守结构域及参与催化的关键氨基酸残基。系统进化分析表明FuIPI与姜、小果野蕉等植物的IPI具有较近的亲缘关系。实时荧光定量PCR分析表明, FuIPI在暗紫贝母不同组织中均有分布,但在叶中表达量最高,其次是茎、鳞茎,花中最低。随后,以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主,过量表达FuIPI基因,获得的FuIPI重组蛋白能有效转化异戊烯基二磷酸(isopentenyl diphosphate, IPP)形成二甲基烯丙基二磷酸(dimethylallyl pyrophosphate, DMAPP)。本研究为进一步探究FuIPI在生物碱类物质生物合成中的分子作用奠定了理论基础。

• 单位
  成都市第三人民医院; 西南交通大学