滇龙胆3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因克隆、表达及分析

目的：从药用植物滇龙胆中克隆得到3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase，HMGR）基因的cDNA全长，构建原核表达载体使其在大肠埃希菌中表达，对其进行定量表达并进行生物信息学分析。方法：利用PCR扩增克隆得到滇龙胆HMGR基因cDNA全长。构建pEASY-E1-HMGR表达载体，IPTG诱导表达。利用生物信息学方法分析克隆到的cDNA序列并预测结构和功能。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）分析滇龙胆根、茎、叶在4个不同发育时期的HMGR表达情况。结果：克隆出两组HMGR基因，其中一组HMGR cDNA全长1 747 bp，开放阅读框长1 697 bp，编码565个氨基酸，定名为GRHMGR-1；另一组HMGR cDNA全长1 731 bp，开放阅读框长1 572 bp，编码523个氨基酸，定名为GRHMGR-2。SDS-PAGE显示重组质粒成功表达目的蛋白。Blastp发现，GRHMGR-1，GRHMGR-2与同属植物黄龙胆、秦艽的亲缘关系最为相近。结构分析显示都含有2个HMG-CoA结合位点，2个NADPH结合位点，预测都定位于内质网上。HMGR在滇龙胆根、茎、叶这4个不同发育期均有表达，表达量最高的是叶。结论：首次从滇龙胆中克隆到可能编码HMGR酶的基因，可为深入探讨滇龙胆龙胆苦苷生物合成奠定基础