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玉米番茄红素环化酶基因的克隆、表达及功能分析

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从玉米中克隆获得β-环化酶(lycopene β-cyclase,LCYb)和ε-环化酶(lycopene ε-cyclase,LCYe)基因,对编码产物进行生物学信息分析,通过体外大肠杆菌表达系统,借助于颜色互补及产物分析实验,探究了玉米LCYb和LCYe的催化功能特性.序列分析结果显示,玉米LCYb和LCYe的cDNA全长分别1 470 bp和1 611 bp,与高粱和小米物种的同源性均在90％以上.通过与谷胱甘肽巯基转移酶标签融合表达,成功纯化出LCYe和LCYb蛋白.颜色互补实验及高效液相产物分析结果表明,玉米LCYb具有β-环催化活性,可将番茄红素两端环化形成β-胡萝卜素,同时也具有微量的ε-环活性,可以通过中间体y-胡萝卜素生成α-胡萝卜素;而玉米LCYe具有双ε-环活性可以同时催化番茄红素两端形成ε-胡萝卜素.本研究揭示了玉米番茄红素环化酶的催化特性,为探究玉米类胡萝卜素分子调控机制奠定了基础.
Cloning,Expression and Functional Analysis of Lycopene Cyclase Gene from Maize

maizelycopene cyclasegene cloningcolor complementationfunctional verification

王凡予、何伟伟、李大婧、郭庆启、罗浩、陆义珠、包怡红、张钟元

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东北林业大学生命科学学院,黑龙江哈尔滨 150040

江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014

江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江 212000

玉米 番茄红素环化酶 基因克隆 颜色互补 功能验证

国家自然科学基金青年科学基金

31901710

2023

10.7506/spkx1002-6630-20221111-119

食品科学
北京食品科学研究院

食品科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.327
ISSN：1002-6630
年,卷(期)：2023.44(18)
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