木姜叶柯查尔酮合酶基因的克隆及在合成生物学的应用

文献类型： 中文期刊

第一作者： 朱哈修

作者： 朱哈修;冯清香;孙术富;谭宇萍;魏小艳;张苛苛;王晨晨;王燕;李大勇;唐金富;罗琼

作者机构：

关键词： 木姜叶柯;查尔酮合酶;基因克隆;生物信息学分析;原核表达;根皮素

期刊名称： 中国中药杂志

ISSN： 1001-5302

年卷期： 2024 年 49 卷 024 期

页码： 6676-6684

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 木姜叶柯Lithocarpus litseifolius含有丰富的查尔酮类成分根皮苷和三叶苷，其生源合成途径还没有被完整解析。查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是催化植物中类黄酮生物合成途径的第一个关键限速酶。为了探索木姜叶柯中的CHS基因家族在查尔酮生物合成中的功能，该研究从木姜叶柯的转录组数据中筛选到了2条CHS基因(分别命名为LlCHS1、LlCHS2),并对其进行了生物信息学分析及功能表征。生物信息学分析结果显示LlCHS1、LlCHS2均为酸性亲水稳定蛋白，且无跨膜结构域，分别编码395、390个氨基酸，均含有查尔酮合酶基因家族特征氨基酸序列“WGVLFGFGPGL”和高度保守活性位点(Cys-164、Phe-215、His-303、Asn-336)。系统发育树分析表明LlCHS1与土沉香Aquilaria sinensis中的同类基因共聚类于同一分支，LlCHS2与苹果Malus domestica中的同类基因亲缘关系比较近。大肠杆菌Escherichia coli的体内验证结果显示，在外源添加根皮酸(phloretic acid)的情况下，将LlCHS1和LlCHS2与源自Aromatoleum aromaticum中的Aa4CL分别共表达均可以催化根皮酸生成根皮素(phloretin)。该研究为进一步研究植物中查尔酮合酶的功能及通过合成生物学手段生产根皮素提供了新的酶学元件。

分类号： S567.19

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