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木本曼陀罗文献资料
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木本曼陀罗中催化东莨菪碱生物合成关键步骤的H6H基因克隆与表达分析
莨菪碱6β-羟化酶(hyoscyamine 6 beta-hydroxylase,H6H)是托品烷类生物碱(tropane alkaloids,TAs)合成途径中的后一个限速酶,直接催化东莨菪碱的生物合成,同时也是TAs代谢工程改造的首要靶标基因.本研究克隆了木本曼陀罗(Datura arborea) H6H基因的全长cDNA和gDNA序列(命名为DaH6H, cDNA GenBank登录号为KR006981,gDNA GenBank登录号为KR006983),对该基因进行了组织和诱导表达并在大肠杆菌中进行了重组表达.DaH6H基因cDNA全长1 375 bp,编码347个氨基酸残基,其gDNA含有4个外显子和3个内含子,和曼陀罗(Datura stramonium)的H6H基因相似性高.DaH6H编码蛋白也与曼陀罗的H6H序列一致性高(90.5％),具备保守的2-oxoglutarate结合基序和两个iron结合基序.qPCR检测DaH6H在老叶中表达量高,其次为须根,主根中不表达,同时其表达受MeJA的抑制.大肠杆菌重组诱导表达成功诱导出了约39 kD的重组DaH6H蛋白.对比了不同TAs资源植物发根和根中的东莨菪碱和莨菪碱含量,表明木本曼陀罗是少有的东莨菪碱占优势的植物.DaH6H基因的克隆和重组表达为深入研究不同植物中TAs生物合成的分子调控机制奠定了基础,同时也为开展东莨菪碱代谢工程研究提供了新的候选基因.
