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广藿香PcHAD基因克隆及其参与广藿香醇生物合成功能分析

Cloning of PcHAD gene from Pogostemon cablin and functional analysis of its involvement in biosynthesis of patchouli alcohol

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目的 从广藿香Pogostemon cablin中克隆HAD(haloacid dehalogenase)超级家族蛋白水解酶基因PcHAD,验证其编码蛋白与广藿香醇合酶(patchoulol synthase,PcPTS)蛋白互作,探究其参与调控广藿香醇生物合成的作用.方法 从广藿香转录组数据中,筛选出一条具有完整编码区并且包含HAD-like结构域的HAD基因序列(PcHAD),并对该基因进行克隆和生物信息学分析.利用qRT-PCR对PcHAD的表达模式进行分析.利用酵母双杂交实验进一步验证PcHAD与广藿香PcPTS蛋白的互作情况.通过瞬时过表达PcHAD,分析其对广藿香醇甲羟戊酸合成途径(mevalonate pathway,MVA)相关基因的表达以及对广藿香醇含量的影响.结果 从广藿香中克隆得到HAD-like基因PcHAD,其开放阅读框为1149 bp,编码蛋白长度为382个氨基酸,蛋白相对分子质量为43 000,且为不稳定的亲水性蛋白,亚细胞定位结果表明该蛋白定位于叶绿体.酵母双杂交实验结果表明PcHAD完整蛋白能与PcPTS完整蛋白互作,且PcHADN与PcPTSN互作.与对照组相比,瞬时过表达PcH4D广藿香叶中的广藿香醇含量提高了 30％,MVA途径基因包含PTS、FPPS和HMGR在内表达量均显著上调.结论 从广藿香中克隆得到1个与广藿香醇合酶PcPTS互作的PcHAD基因,该基因在瞬时过表达后上调PTS和MVA途径多个基因的表达量,且能够显著提.高广藿香醇的含量,表明该基因可能在广藿香醇生物合成中发挥正向调控作用,为进一步揭示广藿香中HAD-PTS复合体的功能提供科学依据.

吴带娣、黄慧玲、单耀楷、邹璇、龚丽珍、詹若挺、陈立凯

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广藿香 广藿香醇 HAD 蛋白互作 合成调控 功能分析

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2022

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.13.023

中草药
天津药物研究院,中国药学会

中草药

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.632
ISSN：0253-2670
年,卷(期)：2022.53(13)
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