桔梗PgHMGS和PgHMGR基因克隆与原核表达分析

摘要：

目的 从桔梗植物的根中克隆羟甲基戊二酰辅酶A合酶(HMGS)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因,并进行生物信息学及原核表达分析.方法 依据桔梗转录组数据中筛选的基因序列信息,通过RT-PCR从桔梗根中克隆得到桔梗PgHMGS和PgHMGR基因;通过生物信息学分析软件预测PgHMGS和PgHMGR的蛋白性质,构建蛋白的三级结构模型,进行系统进化分析;构建重组表达载体pET-28a(+)-PgHMGS和pET-32a(+)-PgHMGR,在Ecoli.BL21(DE3)中诱导表达.结果 克隆获得的PgHMGS、PgHMGR ORF长度分别为1401、1749 bp,分别编码466、582个氨基酸.通过在线软件预测PgHMGS、PgHMGR分别定位于线粒体膜和内质网,均为酸性蛋白.二级结构预测结果显示PgHMGS、PgHMGR主要由α-螺旋组成.跨膜结构域预测PgHMGS不包含跨膜结构域,PgHMGR在54～76、96～118 aa分别有两个跨膜结构域.结构功能域分析PgHMGS的4～466 aa具有PLN02577(羟甲基戊二酰辅酶A合酶)家族的保守结构域,PgHMGR的171～574 aa具有HMG-CoA_reductase_classI(HMG-CoA还原酶)的保守结构域.SDS-PAGE结果显示PgHMGS和PgHMGR基因成功在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,重组蛋白分子量分别为45、70 kDA,与预测结果一致.结论 本研究首次克隆桔梗HMGS和HMGR基因(命名为PgHMGS和PgHMGR),并成功诱导出重组蛋白,为进一步研究桔梗三萜生物合成途径奠定基础.

关键词：桔梗、HMGS、HMGR、基因克隆、原核表达

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分类号：R282(中药学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央本级重大增减支项目;安徽省中央引导地方科技发展专项资金资助项目

在线出版日期：2022-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3062-3068