中华大蟾蜍色氨酸羟化酶BbgTPH1基因的克隆、原核表达及功能鉴定

摘要：

色氨酸羟化酶(tryptophan hydroxylase Ⅰ,TPH1)是催化色氨酸生成5-羟色胺的限速酶,而5-羟色胺不仅是蟾酥的主要活性成分,同时也是中枢神经系统重要的神经递质,具有重要的生理功能.本研究从中华大蟾蜍耳后腺文库中克隆得到中华大蟾蜍色氨酸羟化酶cDNA.构建原核重组融合表达质粒pMAL-BbgTPH1,将其导入Escherichia coli TB1中,用IPTG诱导重组菌并优化诱导表达条件.以色氨酸为底物进行体外酶促反应,采用LC-MS法鉴定反应产物.结果显示BbgTPH1基因cDNA全长为1 984 bp,开放阅读框l 443 bp,编码480个氨基酸,推测蛋白质分子质量为55.2 kDa,理论等电点为5.58,具有芳香族类羟化酶超基因家族的保守结构域和芳香族类羟化酶家族特有的特征信号序列.氨基酸比对分析表明,该基因编码的氨基酸与其他物种TPH1蛋白序列具有较高的同源性.系统进化树显示BbgTPH1与非洲爪蟾的TPH1亲缘关系最近.BbgTPH1在E.coli TB1中能够高效表达,其优化表达条件为诱导温度20℃、IPTG浓度0.5 mmol.L-1.酶活检测结果显示,重组BbgTPH1具有较高催化活性,可将色氨酸转化为5-羟色氨酸.本研究首次获得了蟾蜍属动物色氨酸羟化酶全长cDNA序列,并验证了其催化功能,为进一步研究蟾蜍中蟾毒色胺类化合物的生物合成分子机制以及次生代谢调控等提供了科学依据.

关键词：中华大蟾蜍、色氨酸羟化酶、cDNA、原核表达

所属期刊栏目：51

分类号：R931(生药学（天然药物学）)

资助基金：辽宁省自然科学基金;科研启动基金

在线出版日期：2016-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1158-1164