| 摘 要： | GDP-甘露糖为党参多糖合成的重要前体物质,参与糖链的合成。磷酸甘露糖变位酶(phosphomannomutase,PMM)催化甘露糖-6-磷酸(Man-6-P)向甘露糖-1-磷酸(Man-1-P)转化,从而合成GDP-甘露糖。该研究依据党参Codonopsis pilosula转录组数据中PMM基因序列信息,设计特异性引物,克隆得到了党参PMM基因全长,命名为CpPMM。通过生物信息学、原核表达以及qRT-PCR技术分析CpPMM基因的表达与党参多糖合成之间的相关性。结果显示,CpPMM基因包含1个741 bp的开放阅读框(ORF),编码246个氨基酸,与其他物种的PMM具有高度相似性,同菊科向日葵具有高度同源性,预测为亲水性非跨膜蛋白,无信号肽,预测其定位于细胞质中,含有多个磷酸化位点,结合保守结构域预测分析,该蛋白属于HAD(haloacid dehalogenase,卤素脱氢酶)超家族;原核表达研究显示,CpPMM融合蛋白大小约为29 kDa,同预测相对分子质量基本相似,目的蛋白为包涵体,部分可溶;qRT-PCR结果表明,CpPMM基因具有时空表达特异性,结果期表达量显著高于盛花期等其他3个时期,存在显著性差异;不同发育时期党参根系多糖含量测定显示,随着党参生育期的推移,党参多糖含量呈现逐渐增高的趋势,在采挖期达到最高,且各时期党参多糖含量均存在显著性差异。该研究从党参根中克隆得到了CpPMM基因,可表达为蛋白,其表达水平与党参多糖含量呈高度相关性,为进一步研究CpPMM基因功能及药用植物中多糖类化合物生物合成途径的解析奠定了基础。
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