红肉火龙果果糖激酶基因HpFRK2的克隆、表达与酶活性分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 罗冬兰

作者： 罗冬兰;巴良杰;王红林;郑乾明

作者机构：

关键词： 红肉火龙果;果糖激酶;基因克隆;蛋白表达;酶活

期刊名称： 热带作物学报

ISSN： 1000-2561

年卷期： 2025 年 46 卷 007 期

页码： 1546-1553

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 植物果糖激酶（fructokinase,FRK）特异性催化果糖磷酸化进入糖酵解途径，是果糖代谢和可溶性糖积累的关键酶。阐明红肉火龙果果实HpFRK2基因的表达模式及酶特性，为了解果实可溶性糖积累的分子机制并改良果实品质提供理论基础。本研究从红肉火龙果紫红龙品种中克隆HpFRK2基因，采用实时荧光定量PCR分析该基因表达模式，采用烟草叶肉细胞瞬时表达检测其亚细胞定位，通过原核表达获得重组蛋白并检测其酶活性。结果表明：HpFRK2基因的开放阅读框（open reading frame,ORF）为1026bp，编码341个氨基酸。HpFRK2蛋白相对分子质量为36.95kDa，理论等电点为5.94。系统进化分析表明HpFRK2与木薯MeFRK2、番茄SlFRK1、苹果MdFRK1和拟南芥AtFRK1具有较近的亲缘关系。蛋白序列分析表明其含有磷酸果糖激酶B(phosphofructokinase type B,pfkB)家族保守结构域。HpFRK2在果实发育20d时的表达量最高，随着果实发育逐渐降低表达，30d时表达量最低；此外，HpFRK2在茎中的表达显著低于果实。亚细胞定位检测表明HpFRK2主要位于细胞质。构建原核表达载体在大肠杆菌表达，成功诱导获得HpFRK2重组蛋白。酶活性检测表明HpFRK2特异性催化果糖磷酸化，果糖对酶活性不具有底物抑制性，催化果糖磷酸化的Km值为1.84mmol/L。本研究结果表明，红肉火龙果HpFRK2蛋白位于细胞质，特异催化果糖磷酸化，主要在果实转色期（花后20～23 d）表达，可能负调控果实的果糖积累。

分类号： S667.9

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