廣藿香DXS基因克隆及表達分析

曾晴 嚴雅玲 嚴寒靜 何夢玲 張宏意

摘要：1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶（DXS）是調(diào)控萜類合成途徑中MEP途徑的第一個關(guān)鍵酶，為探究廣藿香DXS基因參與其主要萜類成分廣藿香醇合成調(diào)控的分子機制，本研究依據(jù)本課題組前期獲得的轉(zhuǎn)錄組DXS基因序列，以廣藿香cDNA為模板，克隆得到PeDXS基因，對其進行生物信息學分析，構(gòu)建pET-28a-PeDXS原核表達載體誘導蛋白表達，并采用熒光實時定量PCR法檢測廣藿香根、莖、葉、芽中DXS基因表達情況。結(jié)果表明，從廣藿香葉中克隆到開放閱讀框全長為2 151 bp和1 908 bp的PeDXSI、PcDXS2基因序列，分別編碼716、635個氨基酸。預(yù)測PcDXSl蛋白分子量78.33 kDa，為穩(wěn)定非跨膜非分泌蛋白，主要定位于葉綠體；PcDXS2蛋白分子量67.92 kDa，為不穩(wěn)定非跨膜非分泌蛋白，主要定位于葉綠體。PcDXSl、PcDXS2均含有DXP_symhase_N、TranskeLpyr和Transketolase_C結(jié)構(gòu)域模塊，屬于DXS超家族。PcDXS1、PcDXS2分別與半枝蓮、糙蘇的DXS基因序列具有較高同源性。使用異丙基-B-D-硫代半乳糖苷（IPTC）誘導的PcDXSl、PcDXS2融合蛋白主要在沉淀中表達。PeDXS1、PcDXS2基因表達量均在根中最低，PcDXSI基因在葉中顯著高表達，PcDXS2基因在葉、芽、莖中高表達。本研究結(jié)果可為后續(xù)深入研究DXS基因在廣藿香萜類化合物合成途徑中的生物學功能及廣藿香萜類代謝途徑的基因調(diào)控奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：廣藿香；1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶（DXS）；基因克隆；生物信息學分析；表達分析

中圖分類號：S567.2：Q781 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2024）04-0028-08