何首乌中UDP-鼠李糖合成酶基因FmRHM1/2的克隆与鉴定

作者：刘露; 周良云; 张春荣; 王浩; 刘长征; 杨全^*

来源：药学学报, 2019, 54(08): 1515-1523.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2019-0184

• 何首乌
• UDP-L-鼠李糖
• UDP-鼠李糖合成酶
• 功能鉴定

UDP-鼠李糖是一种由UDP-鼠李糖合酶(RHM)催化合成的鼠李糖供体,而鼠李糖是鼠李糖苷化合物的重要组成部分,植物中只有少数基因编码的酶参与UDP-鼠李糖生物合成。本研究基于何首乌(Fallopia multiflora(Thunb.) Harald.)转录组数据,首次克隆得到2个RHM基因(FmRHM1和FmRHM2),并进行生物学信息分析、体外功能鉴定及组织特异性分析。结果显示FmRHM1/2基因的开放阅读框均为2 013 bp,均编码670个氨基酸,推测蛋白质分子质量均为75.6 kDa,理论等电点分别为6.20和7.19,具有RHM酶家族的特征信号序列(GxxGxxG/A和YxxxK);多序列比对与系统进化树显示, FmRHM与其他物种的RHM具有同源性。体外酶促反应结果显示,重组蛋白FmRHM1和FmRHM2均具有催化活性,可将UDP-葡萄糖转化为UDP-鼠李糖。组织特异性表达显示, FmRHM1和FmRHM2基因在根中的表达量最低,并与茎和叶相比均存在显著性差异。本研究首次报道了何首乌RHM,并验证了其催化功能,为进一步研究微生物合成UDP-鼠李糖奠定基础。

• 单位
  国家中医药管理局; 广东药科大学