荆芥柠檬烯-3-羟化酶基因克隆及生物信息学分析

作者：尹梦娇; 戴仕林; 周佩娜; 林谷音; 刘莉成; 刘潺潺^*; 吴啟南^*

来源：中国实验方剂学杂志, 2021, 27(02): 130-137.

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20210112

• 荆芥
• 柠檬烯-3-羟化酶
• 单萜
• 基因克隆
• 生物信息学分析

目的:克隆荆芥(Schizonepeta tenuifolia)中的柠檬烯-3-羟化酶基因(limonene-3-hydroxylase,StL3OH),并对该基因的cDNA序列进行生物信息学分析。方法:根据荆芥转录组数据库设计特异性引物,通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术克隆StL3OH基因的cDNA序列,并进行生物信息学分析。结果:荆芥StL3OH基因的cDNA序列长为1 598 bp,包含1个长度为1 497 bp的完整开放阅读框,编码498个的氨基酸,其StL3OH蛋白理论相对分子质量为56.40 kDa,为亲水性不稳定蛋白。生物信息学分析表明,StL3OH蛋白无信号肽,具有1个跨膜区,可能定位于内质网膜上。多重序列比对和聚类分析表明,荆芥StL3OH蛋白与植物留兰香柠檬烯-3-羟化酶蛋白(MsL3OH)的氨基酸序列高度相似,均含有细胞色素P450血红素结合区,属于细胞色素CYP71家族中的D亚家族。密码子偏性分析表明,该基因偏好使用以鸟嘌呤/胞嘧啶(G/C)结尾的密码子,具有27个偏性密码子,烟草为该基因最适合的外源表达宿主。结论:首次从荆芥中克隆得到StL3OH基因的cDNA序列,为下一步研究StL3OH蛋白的结构与功能和该基因在荆芥单萜类成分的累积与生物合成的调控机制提供依据。

• 单位
  南京中医药大学