地黃GGPPS1基因克隆及表達分析

趙　樂，史晶晶，馬利剛，何慶祥，馮衛(wèi)生，鄭曉珂，朱畇昊*

(1 河南中醫(yī)學院 藥學院，鄭州 450046；2 呼吸疾病診療與新藥研發(fā)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 450046)

地黃GGPPS1基因克隆及表達分析

趙樂1,2，史晶晶1,2，馬利剛1,2，何慶祥1，馮衛(wèi)生1,2，鄭曉珂1,2，朱畇昊1,2*

(1 河南中醫(yī)學院 藥學院，鄭州 450046；2 呼吸疾病診療與新藥研發(fā)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 450046)

摘要:以地黃為材料，通過分析地黃轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，設(shè)計特異性引物，克隆了地黃牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸合酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase，GGPPS)基因的cDNA序列，命名為RgGGPPS1，GenBank登錄號為KU258808。同時在生物信息學分析的基礎(chǔ)上，進行原核表達、純化以及組織特異性表達分析。結(jié)果顯示：(1)RgGGPPS1基因開放閱讀框為987 bp，編碼328個氨基酸。(2)生物信息學分析結(jié)果顯示，RgGGPPS1蛋白含有2個富含天冬氨酸的基序(DDXXXXDD和DDXXD)，與芝麻等雙子葉植物中的GGPPS蛋白相似性較高。(3)利用構(gòu)建的原核表達載體pET-32a-RgGGPPS1在大腸桿菌BL21(DE3)菌株中成功表達RgGGPPS1重組蛋白，采用Ni2+親和層析得到了純化的RgGGPPS1重組蛋白。(4)熒光定量PCR結(jié)果顯示，RgGGPPS1基因在根中表達量最高，葉、莖中表達量較低。研究結(jié)果為進一步研究RgGGPPS1基因在地黃環(huán)烯醚萜苷生物合成途徑中的功能奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:地黃；RgGGPPS1基因；生物信息學分析；原核表達；表達分析

地黃(RehmanniaglutinosaLibosch)是玄參科地黃屬多年生草本植物，以其塊根入藥，是中國傳統(tǒng)的常用中藥材，廣泛分布于河南、山西、山東和陜西等地，其中以河南古懷慶府地區(qū)(即溫縣、博愛、泌陽、孟縣)為地黃的道地產(chǎn)區(qū)，該地區(qū)所產(chǎn)地黃稱為“懷地黃”，是著名的“四大懷藥”之一[1]。地黃的塊根中含有環(huán)烯醚萜、苯乙醇、三萜、黃酮、木脂素及多糖等化合物，其中以環(huán)烯醚萜及其苷類為主[2]。……