油茶丙二酰单酰CoA:ACP转酰基酶基因的克隆与原核表达

被引:6
作者
王建勇 [1 ]
谭晓风 [1 ]
陈鸿鹏 [2 ]
曾艳玲 [1 ]
龙洪旭 [1 ]
梅芳芳 [3 ]
刘凯 [4 ]
机构
[1] 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室
[2] 国家林业局桉树研究开发中心
[3] 华中师范大学生命科学学院
[4] 广西林业科学研究院
基金
湖南省自然科学基金;
关键词
油茶; 丙二酰单酰CoA:ACP转酰酶; 基因克隆; 原核表达; 酶活性;
D O I
暂无
中图分类号
S794.4 [油茶];
学科分类号
0829 ; 0907 ;
摘要
【目的】油茶种仁含油率较低且易遭逆性环境等的影响,这些都严重影响和制约了油茶产业的快速发展。丙二酰单酰Co A:ACP转酰酶是脂肪酸合成酶(FASⅡ)复合体的组成酶之一,在脂肪酸合成中起着装载作用,它的酶促反应产物丙二酰单酰ACP是脂肪酸合成关键组成部分。开展该基因的功能研究,能为油茶的分子遗传育种奠定基础。【方法】以油茶品种‘华硕’种子为材料,借助其种子转录组和表达谱数据库,通过RACE技术,克隆丙二酰单酰Co A:ACP转酰酶基因并对该基因进行生物信息学分析。利用常规的酶切连接技术构建基因的原核表达载体,并利用α酮戊二酸脱氢酶(KDH)偶联系统测定表达产物的酶活性。【结果】丙二酰单酰Co A:ACP转酰酶基因的全长c DNA 1 867 bp,含有1 131 bp的开放读码框,编码376个氨基酸,具有58个氨基酸长度的叶绿体转运肽,该基因被命名为Co MCAT(Gen Bank登录号KJ910337)。在malonyl-Co A结合位点和ACP结合位点上分别存在高度保守的基序"GQGXQ"和"GXSXG"。原核表达载体p ET30a-Co MCAT在BL21(DE3)细胞中被成功地诱导表达,目的重组蛋白分子量约为40 k Da。酶活性分析表明,重组蛋白Co MCAT的最佳催化温度为30℃,最佳p H为7.0,比酶活性约为2.384 U·μg-1。【结论】以本实验室构建的油茶转录组数据库为基础,首次克隆获得油茶MCAT基因的全长c DNA序列,构建其原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达目的蛋白,并对重组蛋白进行初步的酶活性分析。研究结果为今后进一步深入开展和揭示油茶MCAT基因在油脂合成的代谢过程中的作用奠定基础。
引用
收藏
页码:148 / 154
页数:7
相关论文
共 29 条
[1]   大果油茶良种‘华硕’ [J].
谭晓风 ;
袁德义 ;
袁军 ;
邹锋 ;
谢鹏 ;
苏勇 ;
杨定桃 ;
彭建桃 .
林业科学, 2011, 47 (12) :184+209-184
[2]   油茶脂肪酸代谢途径中关键酶基因调控油脂合成的规律研究 [J].
曾艳玲 ;
谭晓风 ;
张党权 ;
陈鸿鹏 ;
曾晓峰 ;
朱勇 ;
许淑娴 ;
陈力 .
中国粮油学报, 2014, 29 (02) :26-29+35
[3]  
Inhibitors of FabI, an Enzyme Drug Target in the Bacterial Fatty Acid Biosynthesis Pathway. Hao Lu,Peter J. Tonge. Accounts of Chemical Research . 2008
[4]  
Cloning, purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of MCAT from Staphylococcus aureus. Hong Seung Kon,Kim Kook Han,Kim Eunice EunKyeong. Acta crystallographica. Section F, Structural biology and crystallization communications . 2010
[5]  
Advanced genetic strategies for recombinant protein expression in Escherichia coli. HP S?rensen,KK Mortensen. Journal of Biotechnology . 2005
[6]  
cDNA cloning of Brassica napus malonyl-CoA:ACP transacylase (MCAT) ( fab D) and complementation of an E. coli MCAT mutant[J] . J.W. Simon,A.R. Slabas. &nbspFEBS Letters . 1998 (2)
[7]  
A continuous coupled enzyme assay for bacterial malonyl–CoA:acyl carrier protein transacylase (FabD)[J] . Juliette Molnos,Rana Gardiner,Glenn E Dale,Roland Lange. &nbspAnalytical Biochemistry . 2003 (1)
[8]  
Catalysis, Specificity, and ACP Docking Site of Streptomyces coelicolor Malonyl-CoA:ACP Transacylase[J] . Adrian T. Keatinge-Clay,Anang A. Shelat,David F. Savage,Shiou-Chuan Tsai,Larry J.W. Miercke,Joseph D. O’Connell,Chaitan Khosla,Robert M. Stroud. &nbspStructure . 2003 (2)
[9]  
THE STRUCTURAL BIOLOGY OF TYPE II FATTY ACID BIOSYNTHESIS[J] . Stephen W. White,Jie Zheng,Yong-Mei Zhang,Charles O. Rock. &nbspAnnual Review of Biochemistry . 2005
[10]   The crystal structure of MCAT from Mycobacterium tuberculosis reveals three new catalytic models [J].
Li, Zexuan ;
Huang, Yishu ;
Ge, Jing ;
Fan, Hang ;
Zhou, Xiaohong ;
Li, Shentao ;
Bartlam, Mark ;
Wang, Honghai ;
Rao, Zihe .
JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, 2007, 371 (04) :1075-1083