北美鹅掌楸LtuHMGS基因的克隆与生物信息学分析

编号 zgly0001738352

文献类型 期刊论文

文献题名 北美鹅掌楸LtuHMGS基因的克隆与生物信息学分析

作者 张成阁  戈瑶瑶  刘换换  宗亚仙  吴栩佳  杨立春  李火根 

作者单位 南京林业大学林木遗传与生物技术教育部重点实验室  南京林业大学南方现代林业创新中心  南京林业大学林学院 

母体文献 中南林业科技大学学报 

年卷期 2022,42(1)

页码 146-155

年份 2022 

分类号 S718.43 

关键词 北美鹅掌楸  LtuHMGS基因  基因克隆  生物信息学分析  亚细胞定位  RT-QPCR 

文摘内容 【目的】研究北美鹅掌楸LtuHMGS基因的结构特性、亚细胞定位及表达模式,为从分子水平探究北美鹅掌楸萜类合成途径提供理论基础。【方法】从北美鹅掌楸转录组数据库中鉴定出一条HMGS基因序列,采用RACE技术克隆其全长cDNA,将其命名为LtuHMGS。对LtuHMGS基因的ORF进行生物信息学分析,探究其理化性质及与同源基因的系统进化关系;利用烟草瞬时转化系统对LtuHMGS基因编码蛋白进行亚细胞定位;采用RT-qPCR技术分析LtuHMGS基因在北美鹅掌楸的组织表达谱。【结果】LtuHMGS基因的ORF全长1425 bp,共编码474个氨基酸,蛋白质分子式为C_(2340)H_(3608)N_(614)O_(721)S_(24),分子量为52.65 kD,α-螺旋为其氨基酸序列的主要二级结构且该蛋白不含信号肽和跨膜区域,是一种非分泌型蛋白。对LtuHMGS蛋白的保守结构域预测分析发现其氨基酸序列含有羟甲基戊二酰辅酶A合酶保守结构域,亚细胞定位表明LtuHMGS蛋白可能更多地存在于细胞质膜中。同源序列比对和系统进化树分析表明,北美鹅掌楸LtuHMGS蛋白序列与其他物种的序列高度相似且与樟科的沉水樟和山鸡椒的HMGS蛋白的进化关系更近。RT-qPCR结果发现,LtuHMGS基因在北美鹅掌楸雌蕊中的表达量远高于其他组织。【结论】从北美鹅掌楸中克隆得到1条编码羟甲基戊二酰辅酶A合酶的候选基因(LtuHMGS),该基因可能参与北美鹅掌楸萜类物质的合成,是研究北美鹅掌楸萜类合成机制的关键酶基因之一。