Page 71 - 《广西植物》2020年第9期
P. 71
1 2 8 6 广 西 植 物 40 卷
图 5 RgC3H 保守结构域分析
Fig. 5 Conservative domain analysis of RgC3H
图 6 RgC3H 二级结构预测
Fig. 6 Prediction of secondary structure of RgC3H
(Wang et al.ꎬ2017ꎻZhou et al.ꎬ2018 ) 及其编码基
因 RgC3H 的 Unigene( Wang et al.ꎬ2017)ꎮ 但是ꎬ
没有克隆 RgC3H 全长基因和深入研究其合成毛蕊
花糖苷的作用ꎮ
本研究基于地黄代谢组分析挖掘出 C3Hꎬ采
用同源克隆、电子克隆技术结合 RT ̄PCR 的方法首
次获得了 RgC3H 全长 CDSꎬ并对其碱基序列及其
编码的蛋白质的氨基酸序列进行了生物信息学分
析ꎬ这些结果体现了我们建立的基因克隆技术具
有综合性、先进性和有效性ꎻRgC3H 测序结果为
1 530 bpꎬ生物信息学分析表明其编码 509 个氨基
酸ꎬ具有 C3H 酶类的保守 P450 结构域ꎬ这与前人
从慈竹、苎麻、石榴等植物中克隆的 C3H 基因在基
①. α 螺旋ꎻ ②. 无规卷曲ꎻ ③. 延伸链ꎻ ④. β 转角ꎮ 因大小、氨基酸残基个数等方面的结果一致( 周美
①. Alpha helixꎻ ②. Random coilꎻ ③. Extended strandꎻ ④. Beta
娟 等ꎬ 2012ꎻ 袁 有 美 等ꎬ 2017ꎻ 熊 枫 等ꎬ 2018 )ꎻ
turn.
RgC3H 在氨基酸水平上与多种植物的 C3H 具有
图 7 RgC3H 三级结构预测
较高 的 同 源 性ꎬ 且 系 统 进 化 树 结 果 显 示ꎬ 地 黄
Fig. 7 Prediction of three ̄dimensional structure of RgC3H
RgC3H 基因与芝麻( NM_001304410.1) 和猴面花
蕊花糖苷含量很低ꎬ我国药典规定地黄毛蕊花糖 (XM_012972625.1) 的 C3H 基因相似性分别高达
苷含量不小于 0.02%ꎮ 因此ꎬ需要解析地黄毛蕊 91%和 82%ꎬ这与他们同属于管状花目植物的分
花糖苷生物合成途径ꎬ探索提高地黄毛蕊花糖苷 类地位相一致ꎻ采用 SOPMA 预测 RgC3H 蛋白二
含量ꎮ 毛蕊花糖苷生物合成途径有一条重要的苯 级结构表明该蛋白中主要由 α 螺旋和无规卷曲组
丙烷合成途径ꎬ与木质素合成途径具有重叠步骤ꎬ 成ꎬ延伸链和 β 转角相对较少ꎻ经信号肽预测分析
而 C3H 正是两者重叠途径中的限速酶( Schoch et 得出该蛋白是一种膜外蛋白质ꎬ无信号肽ꎬ没有跨
al.ꎬ 2001)ꎬ 且 前 期 研 究 已 挖 掘 出 了 地 黄 C3H 膜运输功能ꎮ