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广藿香FPPS基因原核表达及茉莉酸甲酯对FPPS表达量的影响

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法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase, FPPS)是广藿香甲羟戊酸途径中萜类物质生物合成的关键酶,其催化异戊二烯焦磷酸( IPP) 和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)合成萜类物质前体法尼基焦磷酸。为了进一步研究广藿香萜类合成途径的分子机制,本研究通过逆转录聚合酶链式反应获得PTS基因的cDNA序列,利用生物信息学软件预测FPPS编码蛋白的理化性质、结构和功能。结果表明该序列的开放阅读框全长1 050 bp,编码349个氨基酸,预测分子量为40 KD,等电点为5.43,存在一个结构域,参与异戊二烯化合物的合成,不存在信号肽,亚细胞定位于细胞质;系统发育分析表明广藿香FPPS氨基酸序列和丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)、撒尔维亚(Salvia officinalis Linn)的氨基酸序列亲缘关系最近。其次,为研究其蛋白的表达情况,该文使用无缝克隆技术构建pET-32b-FPPS原核表达载体,并导入菌株BL21(DE3)中,考察不同浓度异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)对诱导融合蛋白的表达量的影响。结果发现融合表达蛋白以包涵体形式存在沉淀中,4个浓度的IPTG诱导蛋白表达效果差异不明显。最后,为研究茉莉酸甲酯(MeJA)对FPPS表达量的影响,该文采用荧光定量技术分析0.1、0.25 mmol·L-1 MeJA对FPPS基因表达水平的影响,发现0.1 mmol·L-1 MeJA诱导后FPPS基因的表达量的趋势是先升高后降低再升高再降低;0.25 mmol·L-1 MeJA诱导后FPPS基因的表达量的趋势是先降低后升高再降低。推测植物体内MeJA浓度的变化能影响FPPS基因的表达,高浓度具抑制作用,低浓度具促进作用。本研究为广藿香萜类合成途径的研究奠定基础,为后续基因功能验证提供理论参考。
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Recommended references: 卢昌华,邓文静,曾建荣,刘键锺,张宏意,何梦玲,严寒静.(2020).广藿香FPPS基因原核表达及茉莉酸甲酯对FPPS表达量的影响.广西植物.[ChinaXiv:202003.00058] (Click&Copy)
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[V1] 2020-03-24 10:21:14 chinaXiv:202003.00058V1 Download
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