摘要
UDP-糖基转移酶(UDP-glycosyltransferase, UGT),又称尿苷二磷酸糖基转移酶,是三萜类皂苷生物合成途径中负责皂苷骨架糖基化修饰的关键酶。本实验以六年生野生珠子参(Panax japonicus var. major)根茎为材料,基于珠子参转录组数据,通过PCR克隆得到1个UGT基因,命名为PjvmUGT1。该基因序列全长为1 781 bp,包含一条编码453个氨基酸的1 362 bp长的完整开放阅读框(open reading frame, ORF)。该编码序列被成功构建到了pET-28a载体上。基于生物信息学的方法对基因的编码蛋白进行分析,蛋白分子质量为51.22 kD,等电点为6.01,亮氨酸(Leucine)含量高达9.9%,不稳定指数为51.22,脂肪指数为88.41。蛋白序列分析表明,PjvmUGT1为亲水性蛋白,不含有跨膜区。该蛋白序列包含40处磷酸化位点,7处糖基化位点,2种高度保守的糖基转移酶功能域。二级结构预测表明,该蛋白主要由α-螺旋(39.96%)和无规则卷曲(39.96%)构成。通过与人参属(Panax)中22个已知功能的UGT进行多序列比对分析,发现其C-端都具有PSPG-Box。系统发育分析表明,PjvmUGT1与Pq3-O-UGT2、UGT94Q2和UGTPg29聚类关系较近,可能具有催化Rh2生成Rg3的功能。实时荧光定量PCR的结果表明,该UGT候选基因在珠子参根茎的茎节和节间上有差异表达,其在茎节中显著上调表达。该研究将为进一步挖掘珠子参中具有功能的UGT基因提供科学依据。
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