桔梗PgHMGS和PgHMGR基因克隆与原核表达分析  

作　　者：余函纹 刘梦丽 李景 彭华胜 韩邦兴[6] 查良平 桂双英 

机构地区：[1]安徽中医药大学药学院,安徽合肥230012 [2]安徽中医科学院中药资源保护与开发研究所,安徽合肥230012 [3]安徽省中医药科学院药物制剂研究所,安徽合肥230012 [4]现代药物制剂安徽省教育厅工程技术研究中心,安徽合肥230012 [5]药物制剂技术与应用安徽省重点实验室,安徽合肥230012 [6]皖西学院生物与制药工程学院,安徽六安237010

出　　处：《中成药》2022年第9期3062-3068,共7页Chinese Traditional Patent Medicine

基　　金：国家自然科学基金区域联合基金项目(U21A20406);国家自然科学基金项目(82071412);中央本级重大增减支项目(2060302);安徽省中央引导地方科技发展专项资金资助项目(YDZX20183400004233)。

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 

分 类 号：R282[医药卫生—中药学]