三七素(dencichine)是药用植物三七(Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen)重要止血活性成分,其生物合成的直接前体是L-2,3-二氨基丙酸(L-DAP)。课题组提出了一个可能的三七中三七素生物合成途径,其中包括了磷酸吡哆醛依赖性酶(PA...
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三七素(dencichine)是药用植物三七(Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen)重要止血活性成分,其生物合成的直接前体是L-2,3-二氨基丙酸(L-DAP)。课题组提出了一个可能的三七中三七素生物合成途径,其中包括了磷酸吡哆醛依赖性酶(PALP)和鸟氨酸环脱氨酶(OCD)等关键酶,为了验证这两类基因的功能,解析三七中L-DAP的生物合成途径。本研究从三七中克隆了4条PALP基因和1条OCD基因,PnPALP基因全长915~1 428 bp,编码305~476个氨基酸,PnOCD全长1 023 bp,编码341个氨基酸。生物信息学分析发现,除了PnPALP3,其余理论等电点均低于7;除了PnPALP8,其余均为稳定性蛋白;所有蛋白均不存在跨膜结构域,二级结构主要是α-螺旋和无规则卷曲。蛋白三级结构预测显示,PnPALP1的蛋白结构与嗜热细菌HB8的色氨酸合酶的同源性为48%;PnPALP3、PnPALP5、PnPALP8的蛋白结构与拟南芥的半胱氨酸合酶的同源性分别为49%、55%、52%;PnOCD的蛋白结构与恶臭假单胞菌的鸟氨酸环脱氨酶的同源性为31%。原核表达显示,4个PnPALP蛋白均能在大肠杆菌BL21中表达得到可溶性蛋白,而PnOCD为包涵体蛋白,融合MBP标签后,增加了该蛋白的溶解性。本研究可为PnPALP和PnOCD基因的功能验证提供条件,为解析三七素前体L-DAP的合成途径提供参考。
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