中国中药杂志

2020, v.45(01) 78-84

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香樟甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因CcPMK的克隆和表达分析
Cloning and expression analysis of 5-phosphomevalonate kinase gene (CcPMK) in Cinnamomum camphora

郑汉;虞慕瑶;濮春娟;陈美兰;李福全;申业;黄璐琦;

摘要(Abstract):

甲羟戊酸-5-磷酸激酶(5-phosphomevalonate kinase,PMK)是甲羟戊酸(mevalonate,MVA)途径中的关键限速酶,其在ATP和二价金属离子的存在下能够可逆地催化甲羟戊酸-5-磷酸(mevalerate 5-phosphoric acid,MVAP)磷酸化从而形成甲羟戊酸-5-焦磷酸(mevalonate-5-pyrophosphate,MVAPP)。该文以香樟Cinnamomum camphora作为研究材料,基于前期的转录组数据,从cDNA中克隆出PMK基因,命名为CcPMK(GenBank登录号MN163057)。该基因开放阅读框(ORF)为1 545 bp,编码514个氨基酸,生物信息学分析推测其相对分子质量为56.14 kDa,等电点(theoretical pI)为7.64,不含信号肽,不存在跨膜结构。通过多序列比对及系统进化树分析,发现CcPMK与其他植物的PMK氨基酸序列相似性高达75%,其包含45%的α-螺旋和16%的β折叠,CcPMK具有3个PMK蛋白质家族的特征motif和1个ATP结合位点Gly-Leu-Gly-Ser-Ser-Ala-Ala,并且它的3级模型中含有1个催化反应的口袋状结构,证实其为PMK家族基因。系统进化树结果显示其与海枣等单子叶植物具有较近的亲缘关系。利用实时荧光定量PCR检测得出CcPMK在香樟5种化学型中的表达量不同,在龙脑樟中的表达量显著高于油樟、芳樟、脑樟和异樟,并且CcPMK基因在根中表达量最高,枝中最低。该研究首次从香樟中克隆出了CcPMK cDNA全长,并揭示了CcPMK在5种化学型及不同组织中的差异表达,为香樟萜类化合物生物合成途径关键酶基因的挖掘提供研究基础。

关键词(KeyWords): 香樟;甲羟戊酸-5-磷酸激酶(PMK);化学型;生物信息学;表达分析

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(81573533)

作者(Author): 郑汉;虞慕瑶;濮春娟;陈美兰;李福全;申业;黄璐琦;

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