摘要

萜类物质是芍药根的重要药用活性成分,香叶基香叶基焦磷酸合酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase, GGPPS)是萜类物质生物合成的关键酶。为研究GGPPS基因在芍药根萜类物质生物合成中的作用,本研究基于芍药转录组测序数据(DRX027794),从芍药根中成功克隆了PlGGPPS家族的3个基因并对其进行了生物信息学分析。结果表明,PlGGPPS、PlGGPPSssu-like和PlGGPPSssu基因(GenBank登录号分别为KP708574, KP708573和KP708572)分别编码含有369、298和340个氨基酸的蛋白质,它们与多种近缘植物GGPPS蛋白家族成员具高同源性。预测的蛋白质均隶属于萜类合酶超级家族,然而PlGGPPSssu-like蛋白缺少保守的FARM和SARM保守结构域,分子进化树分析结构显示其分类地位相对独立。蛋白亚细胞定位于叶绿体或质体,为不含跨膜结构域、不含信号肽的不稳定蛋白;其二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构以单体形式存在,为后续开展PlGGPPS家族中PlGGPPS、PlGGPPSssu-like和PlGGPPSssu基因的时空表达特性分析及其功能研究提供了理论基础。

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