桔梗DXS基因的原核表达、亚细胞定位和酶活性分析

摘要：

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)是甲基赤藓醇磷酸(2-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP)途径中催化3-磷酸甘油醛和丙酮酸缩合生成1-脱氧-木酮糖-5-磷酸(DXP)的第一个关键酶.本研究通过反转录·聚合酶链反应(RT-PCR)从桔梗根中克隆得到PgDXS1、PgDXS2、PgDXS3基因,开放阅读框(ORF)全长分别为2 160、2 208和2 151 bp,分别编码719、735、716个氨基酸,同源氨基酸序列分析表明桔梗与橡胶树、曼陀罗及甜菊的DXS基因编码的氨基酸序列具有较高同源性;进一步构建原核表达载体pET-28a-PgDXSs,转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,成功诱导3个DXS蛋白的表达.亚细胞定位结果显示,PgDXS1和PgDXS2蛋白主要定位于叶绿体中,PgDXS3蛋白定位于叶绿体、细胞核和细胞质中.运用实时荧光定量PCR检测3个DXS基因在2个产区不同组织中的表达水平,结果表明3个DXS基因均在太和桔梗叶中高表达.在茉莉酸甲酯(MeJA)诱导处理下,PgDXS1、PgDXS2、PgDXS3基因表达水平在不同诱导的时间点(3～48 h)呈现先降低后增高的趋势;酶活性检测结果显示:桔梗的3个组织中DXS酶活性在MeJA处理后不同的时间点也呈现先增加后降低的趋势.本研究为进一步阐明桔梗中萜类化合物合成途径PgDXS基因的生物学功能提供参考.

关键词：桔梗、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶、基因克隆、原核表达、亚细胞定位、酶活性分析

所属期刊栏目：58

分类号：R931(生药学（天然药物学）)

资助基金：国家自然科学基金U21A20406

在线出版日期：2023-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1059-1068