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丹参4-羟基.3-甲基-2-丁烯基焦磷酸还原酶基因的全长克隆与诱导表达分析
  • ISSN号:0513-4870
  • 期刊名称:《药学学报》
  • 时间:0
  • 分类:R931[医药卫生—生药学;医药卫生—药学]
  • 作者机构:[1]首都医科大学中医药学院,北京100069, [2]中国中医科学院中药研究所,北京100700, [3]北京师范大学中药资源保护与利用北京市重点实验室,北京100875, [4]中日友好医院全国中西医结合心血管病中心,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(30901965);全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(201188);北京市自然科学基金资助项目(5102009).
中文摘要:

本研究根据转录组数据提供的基因片段设计特异引物, 利用cDNA快速末端扩增方法克隆丹参4-羟基-3-甲基-2-丁烯基焦磷酸还原酶全长cDNA (SmHDR), GenBank 注册号JX233817, 并进行蛋白结构预测、序列多重比对和构建进化树等生物信息学分析; 然后采用实时荧光定量PCR (RT-PCR) 检测该基因在Ag+ 诱导后的表达情况, 使用UPLC检测对应样品的丹参酮类化合物含量。获得的SmHDR全长基因由1 647个核苷酸组成, 编码463个氨基酸, 蛋白分子质量为51.88 kD, 等电点pI 5.72, 二级结构中α-螺旋结构占35.64%、β-折叠占20.30%、无规则卷曲占44.06%。序列比对和系统进化分析表明, SmHDR与其他植物HDR家族具有较高的同源性, 并与库洛胡黄连HDR两者的亲缘关系较近。RT-PCR结果显示, SmHDR受Ag+ 诱导后表达水平在12 h时急剧上升后显著下降, 丹参酮类成分含量受Ag+ 诱导后先缓慢上升, 在120 h时有明显提高, 两者的增加趋势呈正相关。推测SmHDR基因可能参与丹参酮类成分的生物合成, 这为进一步研究丹参酮类成分生物合成及其次生代谢调控机制奠定了基础。

英文摘要:

This study reported the obtainment of the full-length cDNA of Salvia miltiorrhiza hairy roots (Abbr: SmHDR, GenBank number: JX233817), via extracting Salvia miltiorrhiza hairy roots total RNA, designing specific primers according to the transcriptome data and using the RACE strategy, and then analyzed it with bioinformatics approaches. On this basis, using the real-time PCR to detect SmHDR gene expression after Ag+ induction, and testing tanshinones contents of corresponding samples by UPLC. SmHDR has 1 647 nucleotides, and an open reading frame (ORF) encoding a protein of 463 amino acid residues. The deduced protein has isoelectric point (pI) of 5.72 and a calculated molecular weight about 51.88 kD. In the secondary structure, the percentage of alpha helix, beta turn and random coil were 35.64%, 20.30% and 44.06%, respectively. Sequence alignment and phylogenetic analysis demonstrated that SmHDR had relative close relationship to the HDR of Picrorhiza kurrooa, similar to HDR from other species of plants. Real time PCR results indicated that elicitor of Ag+ stimulated the increase of mRNA expression of SmHDR. At the same time, results of ultra performance liquid chromatography (UPLC), used to examine the accumulation of diterpenoid tanshinones in hairy roots, showed that the contents of diterpenoid tanshinones in hairy roots of Salvia miltiorrhiza were increased dramatically at 12 h after treated with Ag+, and then decreased significantly. This result showed a positive correlation between the levels of mRNA expression and tanshinones accumulation in Salvia miltiorrhiza stimulated by Ag+. The content of tanshinones was gradually raised, and it had an obvious increase at 120 h. The bioinformatics analysis and gene expression indicated that SmHDR might be involved in tanshinones biosynthesis, which laid the foundation for further study of secondary metabolic regulation mechanism of tanshinones.

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期刊信息
  • 《药学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国药学会 中国药学科学院药物研究所
  • 主编:王晓良
  • 地址:北京市先农坛街1号
  • 邮编:100050
  • 邮箱:yxxb@imm.ac.cn
  • 电话:010-63026192
  • 国际标准刊号:ISSN:0513-4870
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2163/R
  • 邮发代号:2-233
  • 获奖情况:
  • 国家期刊奖,国家“双高”期刊,2002年为第2届国家期刊奖百种重点科技期刊并获第3...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国国际药学文摘,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,荷兰医学文摘,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:37721