薄荷檸檬烯-6-羥化酶基因(MhL60H)的克隆與表達(dá)分析
關(guān)鍵詞：薄荷 基因克隆 生物信息學(xué)分析 組織表達(dá)特性 原核表達(dá)分析
摘要：從薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)葉cDNA中克隆到1個參與精油合成的檸檬烯-6-羥化酶基因,命名為MhL6OH,編碼的蛋白質(zhì)為MhL6OH。序列分析結(jié)果表明:該基因蛋白質(zhì)編碼區(qū)(CDS)全長1 479 bp,編碼492個氨基酸殘基;MhL6OH蛋白的理論相對分子質(zhì)量為55 855.69,理論等電點(diǎn)為pI 8.71,其二級結(jié)構(gòu)中α-螺旋、無規(guī)則卷曲、延伸鏈和β-轉(zhuǎn)角的比例分別為51.02%、30.49%、12.40%和6.10%,且該蛋白質(zhì)含有保守的細(xì)胞色素P450結(jié)構(gòu)域,說明薄荷MhL6OH蛋白屬于CYP71家族的D亞家族。多重序列比對結(jié)果表明:薄荷MhL6OH蛋白與椒樣薄荷(M.piperita Linn.)MpL6OH蛋白和留蘭香(M.spicata Linn.)MsL6OH蛋白的氨基酸序列高度相似,均具有細(xì)胞色素P450的血紅素結(jié)合區(qū);并且,MhL6OH蛋白與MpL6OH蛋白底物識別位點(diǎn)(SRS)的序列相似性更高,二者的SRS2、SRS3、SRS5和SRS6序列完全相同,僅分別在SRS1和SRS4序列上存在1個氨基酸差異,說明MhL6OH蛋白與MpL6OH蛋白可能具有相似的底物識別特異性。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析結(jié)果表明:薄荷與椒樣薄荷的親緣關(guān)系最近。組織表達(dá)特性分析結(jié)果顯示:MhL6OH基因的相對表達(dá)量在薄荷葉中最高,并遠(yuǎn)高于其在莖和根中的相對表達(dá)量。原核表達(dá)分析結(jié)果顯示:MhL6OH蛋白能夠在大腸桿菌[Escherichia coli(Migula) Castellani et Chalmers]中高量表達(dá),且其表達(dá)量隨誘導(dǎo)時間延長而逐漸增大。研究結(jié)果顯示:薄荷MhL6OH基因組織表達(dá)模式與其精油分布一致,MhL6OH蛋白底物識別位點(diǎn)的特異性可能是薄荷醇為薄荷精油主要成分的重要原因。
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