袁慧娟^1,2,3 , 向贵生^1,2 , 郝冰^1,2* , 杨生超^1,2*

1 云南农业大学, 西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心, 昆明, 650201; 2 云南农业大学, 云南省药用植物生物学重点实验室,昆明, 650201; 3 云南农业大学农学与生物技术学院, 昆明, 650201
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20卷, 第 1 篇   
收稿日期: 2020年12月05日    接受日期: 2020年12月11日    发表日期: 2023年03月13日

这是一篇采用Creative Commons Attribution License进行授权的开放取阅论文。只要对本原作有恰当的引用，版权所有人允许和同意第三方无条件的使用与传播。

碳糖基转移酶(CGTs)是植物中黄酮碳苷生物合成途径中关键酶，具有催化黄酮类底物生成黄酮苷类化合物的功能。本研究对药用植物假地豆(Desmodium heterocarpon (L.) DC.)中黄酮碳糖基转移酶基因(DhCGT1)进行克隆、生物信息学分析、异源表达和蛋白纯化。结果表明 DhCGT1 基因全长 1 446 bp，含 481 个氨基酸，DhCGT1 蛋白的相对分子质量为 53.55 kD，含 47 个极性氨基酸残基，51 个非极性氨基酸残基，等电点(pI)为 6.44，分子式 C₂₃₉₉H₃₇₆₁N₆₄₅O₇₀₂S₂₁，脂溶系数为 88.38，平均疏水性为 0.822，半衰期为 30 h。不稳定指数为47.80，属于不稳亲水蛋白。DhCGT1 蛋白是非分泌蛋白，没有信号肽识别功能，并且该蛋白不存在跨膜区，亚细胞定位预测分析结果显示 DhCGT1 蛋白位于质膜上。经多序列比对和亲缘关系分析显示，DhCGT1 基因编码的氨基酸序列与大豆(Glycine max)和豇豆(Vigna unguiculata)序列相似度高达 67.38%。作为黄酮碳苷的生物合成过程中的关键酶，CGTs 催化并生成了多种具有重要活性的黄酮碳苷类化合物。本研究首次成功克隆、异源表达并纯化了山蚂蝗属假地豆植物中的 DhCGT1 基因，这为进一步研究 DhCGT1 基因功能及假地豆中黄酮碳苷合成途径的分子机制提供基础。

假地豆；碳糖基转移酶；生物信息学分析；原核表达