油茶种子法尼基焦磷酸酶基因的克隆与表达模式分析

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作者 代忠迪 李思颖 丁健 《经济林研究》 北大核心 2024年第4期34-40,共7页

【目的】解析油茶CoFPPS基因的生物学特征和功能,及其在油茶种子角鲨烯合成过程中的作用机制。【方法】以高角鲨烯油茶品系‘WBL’为材料,利用转录组测序、qRT-PCR和气相色谱串联质谱等分析方法,挖掘油茶CoFPPS基因,通过基因克隆、生物... 【目的】解析油茶CoFPPS基因的生物学特征和功能,及其在油茶种子角鲨烯合成过程中的作用机制。【方法】以高角鲨烯油茶品系‘WBL’为材料,利用转录组测序、qRT-PCR和气相色谱串联质谱等分析方法,挖掘油茶CoFPPS基因,通过基因克隆、生物信息学分析、基因表达量分析和角鲨烯含量测定,解析CoFPPS基因的理化性质及其表达对种子角鲨烯含量的影响。【结果】油茶CoFPPS基因与NCBI数据库中茶FPPS1基因(XM_028249399.1)同源相似性达99.13%,CoFPPS开放阅读框为1029 bp,编码342个氨基酸,其蛋白相对分子质量为39332.14 Da,为酸性稳定蛋白质,肽链中无明显跨膜区;定位于细胞质,无信号肽;蛋白质高级结构以α-螺旋为主(222个,占64.91%),其三级结构的序列相似值为82.94%,QMEANDisCo Global值为0.81±0.05。油茶CoFPPS蛋白与中华猕猴桃、喜马拉雅凤仙花、香叶天竺葵、胡桃、花生和大豆的同源蛋白具有较高的相似性,且均属于Isoprenoid-Biosyn-C1超家族;油茶CoFPPS蛋白与狭叶油茶、朱红大杜鹃、羊踯躅、杜鹃、越橘、三七和竹节参的FPPS蛋白处于同一分支。qRT-PCR分析结果表明,高角鲨烯油茶品系发育期间种仁CoFPPS基因表达量呈现上升趋势,且与角鲨烯含量变化规律相似。【结论】油茶CoFPPS为类异戊二烯生物合成酶,与其他物种的FPPS蛋白可能具有相似的生物学功能,而且CoFPPS基因表达与油茶种子角鲨烯合成密切相关。 展开更多

关键词 法尼基焦磷酸酶 角鲨烯 油茶 基因克隆 基因表达分析

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巴西橡胶树一个新的法尼基焦磷酸合酶基因的克隆及表达分析 被引量：4

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作者 郭冬 李辉亮 +1 位作者 杨子平 彭世清 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期441-447,共7页

利用同源克隆的方法在橡胶树中获得一个新的法尼基焦磷酸合酶基因,命名为Hb FPS2。序列分析显示,Hb FPS2基因组序列长4 171 bp,由12个外显子和11个内含子组成,c DNA全长1 288 bp,包含1 029 bp的开放阅读框、105 bp的5′-UTR和154 bp的3... 利用同源克隆的方法在橡胶树中获得一个新的法尼基焦磷酸合酶基因,命名为Hb FPS2。序列分析显示,Hb FPS2基因组序列长4 171 bp,由12个外显子和11个内含子组成,c DNA全长1 288 bp,包含1 029 bp的开放阅读框、105 bp的5′-UTR和154 bp的3′-UTR,编码342个氨基酸,推测分子量为39.6 ku,等电点为5.27。氨基酸序列比对显示,Hb FPS2具有FPS家族保守的5个结构域。进化分析结果表明,Hb FPS2和Hb FPS1亲缘关系最近,与大戟科的蓖麻、大戟、麻风树法尼基焦磷酸合酶聚为一个亚类。定量PCR结果表明,Hb FPS2在橡胶树根、树皮、叶、花和胶乳等组织中均有表达,在花和胶乳中表达量较高,在根中表达量最低;茉莉酸和乙烯处理均能提高Hb FPS2基因的表达量,处理9 h时基因表达量分别提高了36倍和8倍。结果为分析法尼基焦磷酸合酶基因表达特性及其在天然橡胶生物合成途径中的作用机制奠定基础。 展开更多

关键词 巴西橡胶树 法尼基焦磷酸合酶 特异表达 茉莉酸 乙烯

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橡胶树胶乳高表达的法尼基焦磷酸合成酶的功能 被引量：3

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作者 邓小敏 杨署光 田维敏 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期43-51,共9页

【目的】天然橡胶生物合成途径是典型的植物类异戊二烯代谢途径,MVA代谢途径是天然橡胶与萜类化合物所需的五碳构成单元IPP和DMAPP生物合成的主要途径之一。由2分子IPP和1分子DMAPP聚合形成的法尼基焦磷酸是乳管细胞天然橡胶生物合成的... 【目的】天然橡胶生物合成途径是典型的植物类异戊二烯代谢途径,MVA代谢途径是天然橡胶与萜类化合物所需的五碳构成单元IPP和DMAPP生物合成的主要途径之一。由2分子IPP和1分子DMAPP聚合形成的法尼基焦磷酸是乳管细胞天然橡胶生物合成的起始前体,厘清该起始物的合成酶酶学性质不仅有助于阐明天然橡胶生物合成机制,同时也为天然橡胶遗传改良提供酶学理论基础。【方法】对橡胶树热研7-33-97基因组中同源的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶(HbFPS1、HbFPS2、HbFPS3)进行序列特征分析,优选胶乳中高表达的2个法尼基焦磷酸合成酶基因构建原核表达载体,经蛋白纯化与MALDI TOF质谱确证,并同时进行体外酶活性检测,最终评价其对体外橡胶合成效率的影响。【结果】橡胶树基因组含有的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶都含有特征性的2个保守结构域“DDIMD”和“DDYXD”及相似的三维空间结构,其中胶乳高表达的HbFPS1和HbFPS2基因编码的蛋白氨基酸序列相似性达到95%,说明HbFPS1和HbFPS22个冗余基因可能经历了基因组中同源基因的后期拷贝事件。同时HbFPS1和HbFPS2基因能够正确地在大肠杆菌中表达,HbFPS3却难以正确折叠而形成包涵体,体现了这2类蛋白质N末端氨基酸明显的亲疏水性差异对蛋白可溶表达的影响。HbFPS1和HbFPS2蛋白在体外除了能够利用GPP为底物合成FPP外,还能够直接转化IPP和DMAPP生成FPP。同时,分别添加HbFPS1和HbFPS2蛋白能够提高体外橡胶合成效率并且存在蛋白剂量相关性特征。与对照相比,在特定的反应体系中,当HbFPS1和HbFPS2蛋白添加量增加时体外橡胶合成效率随之不同程度地提高,且在100μg时促进作用最明显。【结论】橡胶树胶乳中高表达的2个冗余基因HbFPS1和HbFPS2与HbFPS3基因编码蛋白的序列差异可能影响酶的活性。HbFPS1和HbFPS2蛋白确证是胶乳中能够促进天然橡胶合成的功能酶,而且能够直接聚合IPP和DMAPP生成天然橡胶合成起始物FPP。本研究建立了基于天然橡胶粒子的体外蛋白功能研究平台,并证明HbFPS1和HbFPS2酶在一定的含量下能够显著地提升橡胶合成效率。通过调控HbFPS1和HbFPS2酶活性将有助于橡胶树优质高产品种的改良与选育。 展开更多

关键词 橡胶树 法尼基焦磷酸合成酶 天然橡胶生物合成 胶乳

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独行菜法尼基焦磷酸合酶基因的克隆与原核表达 被引量：1

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作者 马利刚 赵乐 +3 位作者 付小蝶 冯卫生 匡海学 郑晓珂 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2017年第9期92-97,共6页

从独行菜(Lepidium apetalum)中克隆强心苷合成途径的法尼基焦磷酸合酶(FPS)基因,并在大肠杆菌中表达,为进一步研究独行菜强心苷的合成途径提供参考。分析前期获得的独行菜幼苗转录组数据,选择其中注释为FPS且具有完整开放阅读框的序列... 从独行菜(Lepidium apetalum)中克隆强心苷合成途径的法尼基焦磷酸合酶(FPS)基因,并在大肠杆菌中表达,为进一步研究独行菜强心苷的合成途径提供参考。分析前期获得的独行菜幼苗转录组数据,选择其中注释为FPS且具有完整开放阅读框的序列,从独行菜叶片c DNA中通过PCR克隆该序列,并进行序列分析。结果表明,克隆得到独行菜FPS基因的cDNA序列,Gen Bank登录号KY366218,命名为La FPS。序列长度为1 332 bp,含有1 161 bp的开放阅读框,推测编码386个氨基酸。La FPS蛋白可能不含跨膜结构,定位于线粒体中,含有聚异戊二烯合成酶结构域。La FPS蛋白氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)FPS1蛋白相似性高达92%,进化树分析结果表明,La FPS与同为十字花科的拟南芥FPS1、遏蓝菜(Noccaea caerulescens)FPS1、高山南芥(Arabis alpina)FPS亲缘关系最近。构建的载体p ET-32a-La FPS可在大肠杆菌中成功诱导表达。表明成功克隆了独行菜FPS基因,并建立了其原核表达体系。 展开更多

关键词 独行菜 法尼基焦磷酸合酶 基因克隆 序列分析 原核表达

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调控橡胶树法尼基焦磷酸合酶基因转录因子的初步筛选 被引量：1

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作者 郭冬 李辉亮 +1 位作者 杨子平 彭世清 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2014年第12期2362-2367,共6页

为研究橡胶树中法尼基焦磷酸合酶基因(Hb FPS)的表达调控机制,采用酵母单杂交技术筛选了胶乳中与Hb FPS启动子结合的蛋白因子。将Hb FPS启动子与报告质粒p HIS2.1连接构建诱饵质粒p His-FPS,经筛选确定抑制背景表达的3-氨基三唑(3-amino... 为研究橡胶树中法尼基焦磷酸合酶基因(Hb FPS)的表达调控机制,采用酵母单杂交技术筛选了胶乳中与Hb FPS启动子结合的蛋白因子。将Hb FPS启动子与报告质粒p HIS2.1连接构建诱饵质粒p His-FPS,经筛选确定抑制背景表达的3-氨基三唑(3-aminotriazole,3-AT)浓度为10 mmol/L。同时以橡胶树胶乳m RNA为模板合成双链c DNA,并将双链c DNA、线性化的p GADT7Rec2载体和诱饵质粒p His-FPS共同转化酵母菌株Y187,两载体共转化效率为1.7×106 cfu/μg。筛选共得到阳性克隆36个,获得31条序列。对获得的c DNA序列进行生物信息学分析,得到2个转录因子序列,分别为类乙烯响应转录因子ERF003和Hb LMYC2。结果为进一步研究Hb FPS表达调控机制奠定基础。 展开更多

关键词 橡胶树 法尼基焦磷酸合酶 转录因子

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巴西橡胶树法尼基焦磷酸合酶基因5'调控序列的克隆及功能初步鉴定 被引量：8

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作者 郭冬 李辉亮 彭世清 《热带农业工程》 2010年第6期31-36,共6页

法尼基焦磷酸合酶是异戊二烯生物合成途径中的一个关键酶,根据NCBI数据库中巴西橡胶树法尼基焦磷酸合酶基因HbFPS序列设计引物,克隆了HbFPS起始密码子上游1066bp的5'调控序列。序列分析表明,该序列A/T含量为77.39%,含有典型的真核... 法尼基焦磷酸合酶是异戊二烯生物合成途径中的一个关键酶,根据NCBI数据库中巴西橡胶树法尼基焦磷酸合酶基因HbFPS序列设计引物,克隆了HbFPS起始密码子上游1066bp的5'调控序列。序列分析表明,该序列A/T含量为77.39%,含有典型的真核生物核心启动子区域,在该序列中发现了一些与真核生物典型的顺式调控元件相似的TATA-box、增强子元件、CAAT-box和GATA-box以及一些与激素、胁迫诱导、转录因子相关的顺式作用元件。构建了含有该序列的植物表达载体并转化烟草,对获得的转基因烟草T0代植株GUS染色发现转基因植株呈现蓝色,表明HbFPS的5'调控序列可以驱动GUS基因的表达,具有启动子的活性。 展开更多

关键词 巴西橡胶树 法尼基焦磷酸合酶 5'调控序列 顺式作用元件

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卷叶贝母法尼基焦磷酸合酶基因的克隆及表达分析 被引量：3

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作者 李锐 陈晓仪 +2 位作者 张阳 张甜甜 赵琦 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1111-1116,共6页

为了探究卷叶贝母(Fritillaria cirrhosa)法尼基焦磷酸合酶基因(FcFPPS)是否参与甾类生物碱合成、萜类合成等代谢过程,该研究基于转录组测序结果,通过PCR技术克隆卷叶贝母FPPS基因(FcFPPS)开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)序列,运用... 为了探究卷叶贝母(Fritillaria cirrhosa)法尼基焦磷酸合酶基因(FcFPPS)是否参与甾类生物碱合成、萜类合成等代谢过程,该研究基于转录组测序结果,通过PCR技术克隆卷叶贝母FPPS基因(FcFPPS)开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)序列,运用生物信息学方法对该基因进行分析,预测其编码蛋白的结构与功能,并通过qRT-PCR检测FcFPPS基因在野生鳞茎和再生鳞茎(通过激素组合刺激获得的组织培养物)中的表达情况,以及利用煎煮法测定野生鳞茎和再生鳞茎的总生物碱含量。结果表明:获得了1 059bp的FcFPPS ORF片段,编码352个氨基酸,并与NCBI上公布的麝香百合、虎眼万年青、春兰等植物FPPS蛋白的相似性在85%以上;对FcFPPS蛋白的二级、三级结构预测发现FcFPPS蛋白主要由α螺旋构成;qRT-PCR与总生物碱含量测定结果显示FcFPPS基因的表达水平与总生物碱含量的变化趋势一致,都是再生鳞茎高于野生鳞茎。FcFPPS蛋白质特征区及同源性等生物信息学分析结合qRT-PCR的测定结果证明FcFPPS可能是一个有生物学功能的蛋白质,这为后续利用基因工程手段提高卷叶贝母中生物碱含量奠定了理论基础。 展开更多

关键词 卷叶贝母 法尼基焦磷酸合酶 克隆 生物信息学 基因表达

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基于转录组测序的兔儿伞羽扇豆醇合成途径及关键酶基因研究 被引量：1

8

作者 张京晶 许景垚 +4 位作者 单婷玉 赵历强 钟欣欣 张帅帅 吴家文 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期32-40,共9页

为解析兔儿伞羽扇豆醇生物合成途径,探究其关键酶基因,研究运用DNBSEQ测序平台对兔儿伞的叶、茎、根及根茎进行转录组测序,从头组装后获得了191541条Unigenes。KEGG代谢通路分析表明有961条Unigenes涉及兔儿伞羽扇豆醇生物合成途径,其中... 为解析兔儿伞羽扇豆醇生物合成途径,探究其关键酶基因,研究运用DNBSEQ测序平台对兔儿伞的叶、茎、根及根茎进行转录组测序,从头组装后获得了191541条Unigenes。KEGG代谢通路分析表明有961条Unigenes涉及兔儿伞羽扇豆醇生物合成途径,其中,395条Unigenes编码羽扇豆醇生物合成途径的17个关键酶。根与其他各组织比较,24条共有差异表达基因涉及羽扇豆醇生物合成途径,编码了法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPPS)、角鲨烯合成酶(squalene synthase,SS)、角鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SE)等关键酶。对关键酶FPPS、SS和SE进行结构分析,发现它们均具有保守的催化结构域和底物结合结构域。研究丰富了兔儿伞植物的功能基因数据库,为进一步研究羽扇豆醇生物合成途径及其关键酶基因的功能和调控机制奠定了基础。 展开更多

关键词 兔儿伞 转录组测序 羽扇豆醇 法尼基焦磷酸合酶 角鲨烯合成酶 角鲨烯环氧酶

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柴胡皂苷合成途径中三个关键酶基因片段的克隆与序列分析 被引量：17

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作者 董乐萌 刘玉军 魏建和 《世界科学技术-中医药现代化》 2008年第5期56-60,15,共6页

本文以北柴胡幼嫩根的总RNA为模板,通过RT-PCR方法,克隆出3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)、异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,IPPI)和法尼基焦磷酸合酶(... 本文以北柴胡幼嫩根的总RNA为模板,通过RT-PCR方法,克隆出3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)、异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,IPPI)和法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPS)基因的cDNA片断,大小分别为470bp、532bp、466bp,分别编码157、177、155个氨基酸多肽。提交到Gen- Bank上,得到登陆号分别为:HMGR(EU400217)、IPPI(EU400218)、FPS(EU400219)。NCBI在线blast结果表明,推断的北柴胡HMGR、IPPI和FPS基因的氨基酸序列分别与杜仲、三岛柴胡和雷公藤的一致性最高,分别为93%、99%、97%。对HMGR基因和FPS基因进行特征性保守域分析,结果显示,推断的HMGR氨基酸序列存在两个NADPH结合基序,FPS存在三个特征性保守序列:DDIMD、GQMID和KL。构建的植物IPPI的分子进化树表明,北柴胡IPPI基因与伞形科植物(胡萝卜和三岛柴胡)亲缘关系最近,与单子叶植物(玉米和水稻)亲缘关系较远。本文首次分离报道了北柴胡柴胡皂苷合成途径中三个关键酶基因(HMGR、IPPI和FPS)cDNA的克隆,新获得的基因片段序列为进一步克隆全序列和了解调控柴胡皂苷的生物合成奠定了基础。 展开更多

关键词 北柴胡 柴胡皂苷 3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR) 异戊烯基焦磷酸异构酶(IPPI) 法尼基焦磷酸合酶(FPS)

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杧果FPPS基因的鉴定和序列分析

10

作者 盖江涛 朱敏 +3 位作者 党志国 陈华蕊 陈振玺 王鹏 《广东农业科学》 CAS 2016年第6期69-75,F0002,共8页

法尼基焦磷酸合成酶(Farnesyl Pyrophosphate Synthase,FPPS,EC∶2.5.1.1)是倍半萜合成中的一个关键酶,在植物萜类合成过程中有关键作用。以杧果FPPS基因为研究对象,以拟南芥FPPS基因为参考,通过BLAST方法从番木瓜、金钱橘、甜橙、苹果... 法尼基焦磷酸合成酶(Farnesyl Pyrophosphate Synthase,FPPS,EC∶2.5.1.1)是倍半萜合成中的一个关键酶,在植物萜类合成过程中有关键作用。以杧果FPPS基因为研究对象,以拟南芥FPPS基因为参考,通过BLAST方法从番木瓜、金钱橘、甜橙、苹果、小果野蕉、桃子、白梨、葡萄、中华猕猴桃、无油樟基因组数据中获得了FPPS基因,共19条FPPS基因序列,对其进行了系统进化分析和生物信息学分析。系统进化结果显示:双子叶植物纲果树与单子叶植物纲果树关系较远,同是双子叶植物纲的果树关系较近,同科果树亲缘关系更近。生物信息学分析结果显示:氨基酸序列中,酸性蛋白占94.7%,稳定性蛋白占84.2%,有信号肽的蛋白占5.3%,有导肽的蛋白占10.5%,所有蛋白均为有明显跨膜现象的亲水性蛋白;所有FPPS基因亚细胞定位于线粒体中,均有蛋白活性位点。 展开更多

关键词 杧果 萜类 法尼基焦磷酸合成酶 系统进化 生物信息学

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FDFT1抑制巨噬细胞M1极化促进小鼠结直肠癌进展

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作者 高源 黄玉兰 +2 位作者 赵昆 时荣臣 缪洪明 《陆军军医大学学报》 北大核心 2025年第3期205-215,共11页

目的筛选出结直肠癌(colorectal cancer,CRC)细胞中抑制巨噬细胞向M1方向极化的胆固醇合成途径代谢酶相关靶点,并验证干预效果及其作用机制。方法将小鼠CRC细胞株(MC38)分为对照(si-NC)组和多个胆固醇合成途径相关代谢酶表达干扰(siRNA... 目的筛选出结直肠癌(colorectal cancer,CRC)细胞中抑制巨噬细胞向M1方向极化的胆固醇合成途径代谢酶相关靶点,并验证干预效果及其作用机制。方法将小鼠CRC细胞株(MC38)分为对照(si-NC)组和多个胆固醇合成途径相关代谢酶表达干扰(siRNA干扰相应靶点)组,RT-qPCR检测转染后MC38细胞相应干扰靶点的mRNA水平;6周龄C57BL/6雄性小鼠(体质量13~18 g)提取原代腹腔巨噬细胞,利用siRNA转染后MC38细胞的条件培养基处理巨噬细胞,RT-qPCR检测巨噬细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA水平以评估对其M1方向极化的影响。将MC38细胞分为对照组(OE-NC和sh-NC组)、法尼基焦磷酸转移酶1(farnesyl-diphosphate farnesyltransferase 1,FDFT1)过表达组(OE-FDFT1组)和FDFT1敲低组(sh-FDFT1组),RT-qPCR检测FDFT1的mRNA水平,Western blot检测FDFT1蛋白水平;将C57BL/6小鼠通过随机数字表法按照细胞分组方式分别构建皮下荷瘤模型(n=5)、腹腔种植转移瘤模型(n=5),对肿瘤质量进行检测;流式细胞术检测肿瘤细胞增殖和凋亡情况;Transwell实验检测肿瘤细胞迁移能力变化;将C57BL/6巨噬细胞清除鼠(氯膦酸盐脂质体悬液尾静脉注射)通过随机数字表法按照细胞分组方式构建腹腔种植转移瘤模型(n=5),对肿瘤质量进行检测。结果与si-NC组MC38细胞相比,各胆固醇合成途径相关代谢酶表达干扰组中MC38细胞对应靶点的mRNA水平显著下调(P均<0.05);与si-NC组巨噬细胞相比,FDFT1表达干扰组巨噬细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA水平显著上调(P均<0.05)。相比于OE-NC组MC38细胞,OE-FDFT1组MC38细胞的增殖、凋亡和迁移能力未发生显著变化;相比于sh-NC组MC38细胞,sh-FDFT1组MC38细胞的增殖、凋亡和迁移能力未发生显著变化。在野生型C57BL/6小鼠皮下荷瘤模型、腹腔种植转移瘤模型中,与OE-NC组相比,OE-FDFT1组肿瘤质量显著上调(P均<0.01);而与sh-NC组相比,sh-FDFT1组肿瘤质量显著下调(P均<0.01)。在巨噬细胞清除小鼠肿瘤模型中,与OE-NC组相比,OE-FDFT1组肿瘤质量未发生显著变化;与sh-NC组相比,sh-FDFT1组肿瘤质量未发生显著变化。结论CRC肿瘤细胞中胆固醇合成途径代谢酶FDFT1是靶向巨噬细胞的肿瘤免疫治疗潜在靶点,通过调控巨噬细胞促进肿瘤进展。 展开更多

关键词 结直肠癌 胆固醇代谢 法尼基焦磷酸转移酶1 巨噬细胞 M1极化

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皱皮木瓜中CsFPS基因的克隆及原核表达分析

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作者 方清影 肖波 +5 位作者 吴君贤 徐睿 方艳 邓斌 胡朝玉 查良平 《中成药》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期317-322,共6页

目的对皱皮木瓜三萜生物合成途径中法尼基焦磷酸合酶基因进行克隆及生物信息学、原核表达分析,并考察其在皱皮木瓜果实中的表达规律。方法通过RT-PCR法进行扩增,从皱皮木瓜果实中克隆获得CsFPS1、CsFPS 2基因。采用生物信息学软件预测... 目的对皱皮木瓜三萜生物合成途径中法尼基焦磷酸合酶基因进行克隆及生物信息学、原核表达分析,并考察其在皱皮木瓜果实中的表达规律。方法通过RT-PCR法进行扩增,从皱皮木瓜果实中克隆获得CsFPS1、CsFPS 2基因。采用生物信息学软件预测编码蛋白的特征,通过DNAman和Mega 6软件进行同源氨基酸比对和系统进化树的绘制,构建原核表达载体并转化至大肠杆菌中诱导表达,通过qRT-PCR法分析基因表达模式。结果CsFPS1、CsFPS 2基因的ORF长度分别为1182、1029 bp,分别编码393、342个氨基酸。两者均为稳定的酸性蛋白,无跨膜结构,二级结构显示其均由α-螺旋结构占主导。皱皮木瓜的CsFPS1蛋白与苹果的FPS蛋白单独聚成一支,CsFPS2蛋白与黄龙胆的FPS蛋白亲缘关系较高。荧光定量分析结果表明,2条CsFPS基因的表达都随果实发育而呈下降趋势,CsFPS 1基因具有更高表达。重组蛋白pET-28a-CsFPS1经SDS-PAGE电泳分析,在42 kDa处出现蛋白条带。结论本研究首次从皱皮木瓜中克隆CsFPS1、CsFPS2基因,成功构建CsFPS1重组蛋白的大肠杆菌原核表达体系,为皱皮木瓜三萜生物合成途径中FPS基因的功能验证奠定基础。 展开更多

关键词 皱皮木瓜 CsFPS 法尼基焦磷酸合酶 基因克隆 原核表达

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枸骨IcFPS1基因的克隆、表达及生物信息学分析 被引量：3

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作者 马良琼 曾慧 +3 位作者 罗彩霞 张威威 许锋 程水源 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期328-335,共8页

法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPS)是三萜皂苷生物合途径的一个关键酶,为研究FPS基因在枸骨中的功能,该研究采用PCR技术将一个FPS基因的cDNA序列从枸骨叶中分离出来,并命名为IcFPS1。结果表明:根据测序结果分析发现... 法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPS)是三萜皂苷生物合途径的一个关键酶,为研究FPS基因在枸骨中的功能,该研究采用PCR技术将一个FPS基因的cDNA序列从枸骨叶中分离出来,并命名为IcFPS1。结果表明:根据测序结果分析发现扩增获得的IcFPS1基因cDNA长度为1 591 bp,包含一个完整的开放阅读框,大小为1 029 bp。通过序列分析发现枸骨IcFPS1基因编码342个氨基酸,分子量和等电点分别为39.58 kDa和5.18。通过理化性质预测分析发现IcFPS1蛋白不含信号肽,不含有跨膜区域,该IcFPS1蛋白为亲水性蛋白质。通过序列多重比对发现IcFPS1蛋白质与其他植物的FPS蛋白质高度同源,有共同的保守区域和氨基酸序列,其中与西洋参FPS序列的相似性高达89%。通过系统进化树分析发现枸骨FPS蛋白与同属于被子植物的五加科植物FPS蛋白亲缘关系较近,说明FPS基因在进化过程中相对比较保守。根据蛋白调控网络预测分析结果发现该蛋白可能与IPP1、IPP2、GGPS3、GGPS6和ERA1相互作用,参与类异戊二烯的合成代谢过程。通过实时荧光定量PCR分析发现IcFPS1基因在枸骨各个组织部位中均有表达,其中在枸骨根中表达量最高,在茎和雌花中表达量最低。 展开更多

关键词 枸骨 法尼基焦磷酸合酶 三萜皂苷 克隆 表达

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PjFPS和Pjβ-AS双基因协同作用对珠子参皂苷生物合成的影响 被引量：1

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作者 陈勤 刘美佳 +3 位作者 刘迪秋 曲媛 崔秀明 葛锋 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期428-436,共9页

法尼基焦磷酸合酶(PjFPS)和β-香树脂醇合酶(Pjβ-AS)是珠子参皂苷(Panax japonicus saponins,PJS)生物合成途径中可能的关键酶。通过在珠子参(P.japonicus)细胞中同时过表达PjFPS和Pjβ-AS基因,探讨PjFPS和Pjβ-AS对PJS生物合成的协同... 法尼基焦磷酸合酶(PjFPS)和β-香树脂醇合酶(Pjβ-AS)是珠子参皂苷(Panax japonicus saponins,PJS)生物合成途径中可能的关键酶。通过在珠子参(P.japonicus)细胞中同时过表达PjFPS和Pjβ-AS基因,探讨PjFPS和Pjβ-AS对PJS生物合成的协同作用。结果表明,PjFPS和Pjβ-AS是PJS生物合成途径中的关键酶基因,对珠子参皂苷的生物合成具有调节作用。过表达PjFPS和Pjβ-AS的细胞系中,PJS合成途径相关的多个关键酶基因的表达水平有不同程度的提高,且PJS的含量最高为普通细胞系的2.4倍。虽然单独过表达PjFPS也可增加PJS的合成,但双基因(PjFPS和Pjβ-AS)协同调控PJS合成的效果更好。 展开更多

关键词 三萜皂苷 生物合成 珠子参 法尼基焦磷酸合酶 β-香树脂醇合酶

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甜橙来源法尼烯合成酶的异源表达及酶学性质研究 被引量：2

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作者 付闻文 王均华 +1 位作者 李由然 石贵阳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第21期79-85,共7页

法尼烯是一种倍半萜化合物,在食品、香料等领域有广泛应用价值。法尼烯合成酶是法尼烯合成途径中的关键限速酶,对法尼烯的合成有重要催化作用。通过生物信息学方法获取了甜橙来源萜类合成酶(farnesene synthase from Citrus sinensis,FS... 法尼烯是一种倍半萜化合物,在食品、香料等领域有广泛应用价值。法尼烯合成酶是法尼烯合成途径中的关键限速酶,对法尼烯的合成有重要催化作用。通过生物信息学方法获取了甜橙来源萜类合成酶(farnesene synthase from Citrus sinensis,FSCS)基因Fscs,通过异源表达对其进行了功能鉴定,研究了重组酶的酶学性质并将其应用于酿酒酵母法尼烯合成。结果显示,在以法尼基焦磷酸为底物时,FSCS可催化其生成α-法尼烯;Mg ^(2+)为酶必需的辅因子,K^(+)可促进产物生成,8 mmol/L以上Mn^(2+)对产物生成有抑制作用,最适金属离子条件为30 mmol/L Mg^(2+),40 mmol/L K^(+);最适反应温度为20℃,酶对高温耐受性差。将酶学性质应用于酿酒酵母重组表达菌株,最适金属离子条件下法尼烯产量提升了30%,达到43.76 mg/L;温度条件的改变对发酵后期法尼烯积累有一定促进作用。该研究对一种新的萜类合成酶进行了功能表征,并通过酶学性质研究为构建微生物细胞工厂高效生产法尼烯提供了参考。 展开更多

关键词 法尼烯合成酶 酶学性质 法尼基焦磷酸 倍半萜 酿酒酵母

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菊叶香藜转录组数据库中FPPS基因的挖掘与生物信息学分析

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作者 付苏宏 雷鸣 +2 位作者 张勇群 施静 郝豆豆 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期831-842,共12页

为深入了解菊叶香藜法尼基焦磷酸合酶基因,该研究对菊叶香藜转录组数据库进行挖掘,获取了两条FPPS基因序列(DsFPPS1和DsFPPS2),并对DsFPPS1和DsFPPS2编码蛋白的理化性质、结构、功能、系统进化进行了分析。结果表明:DsFPPS1和DsFPPS2基... 为深入了解菊叶香藜法尼基焦磷酸合酶基因,该研究对菊叶香藜转录组数据库进行挖掘,获取了两条FPPS基因序列(DsFPPS1和DsFPPS2),并对DsFPPS1和DsFPPS2编码蛋白的理化性质、结构、功能、系统进化进行了分析。结果表明:DsFPPS1和DsFPPS2基因分别包含1029bp和969bp的开放阅读框,分别编码342个(DsFPPS1)和322个(DsFPPS2)氨基酸。DsFPPS1和DsFPPS2位于线粒体内,未发现信号肽和跨膜结构,DsFPPS1为稳定蛋白,DsFPPS2为不稳定蛋白。氨基酸序列比对发现DsFPPS1和DsFPPS2序列相似性为60.53%,均含有5个保守结构域和2个天冬氨酸富集区域。DsFPPS1和DsFPPS2二级结构主要由α-螺旋构成,三级结构为由8个α-螺旋形成的α-螺旋束,但DsFPPS2的三级结构中缺少一个α-螺旋A。系统进化树中DsFPPS1与藜科植物聚为一枝,与藜科植物遗传距离较近,而DsFPPS2单独聚为一枝。通过对菊叶香藜转录组数据库中FPPS基因的挖掘与生物信息学分析,为菊叶香藜FPPS的功能研究及其倍半萜类化合物的生物合成研究奠定了一定的理论基础。 展开更多

关键词 法尼基焦磷酸合酶 转录组 菊叶香藜 基因挖掘 生物信息学

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三疣梭子蟹fps克隆及其在卵巢发育中的表达分析 被引量：4

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作者 朱韬 朱冬发 +3 位作者 邱锡尔 周彦琦 柳志业 谢熙 《生物学杂志》 CAS CSCD 2016年第3期10-14,19,共6页

法尼基焦磷酸合成酶(FPS)是类异戊二烯生物合成途径中的关键酶,参与甲壳动物甲基法尼酯(MF)等萜类激素的合成。为研究FPS在甲壳动物卵巢发育中的调控作用,采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE技术)克隆得到了三疣梭子蟹fps(Ptfps)的... 法尼基焦磷酸合成酶(FPS)是类异戊二烯生物合成途径中的关键酶,参与甲壳动物甲基法尼酯(MF)等萜类激素的合成。为研究FPS在甲壳动物卵巢发育中的调控作用,采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE技术)克隆得到了三疣梭子蟹fps(Ptfps)的序列全长(Gen Bank登录号:KM013803)。结果显示:Ptfps cDNA全长为2 360 bp,开放阅读框长1 290 bp,编码429个氨基酸。生物信息学分析发现PtFPS具有7个异戊烯基转移酶的保守结构域,与已公布的内华达古白蚁FPS同源性最高(达到58%)。实时荧光定量PCR分析结果显示:fps主要在大颚器(MO)中表达,远高于其它组织的表达水平(P<0.01);在第1次卵巢发育过程中,fps的表达水平在Ⅳ期显著升高(P<0.05),之后略有下降;在第2次卵巢发育过程中,fps的表达水平在Ⅲ期显著升高(P<0.05),并在IV期达到最大。以上结果表明fps可能参与三疣梭子蟹卵巢发育的调控。 展开更多

关键词 三疣梭子蟹 法尼基焦磷酸合成酶 克隆 卵巢发育 表达水平

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茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究

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作者 张文娟 曹小迎 蒋继宏 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期590-596,共7页

京大戟是多年生草本药用植物,人药部分是其干燥根,但可人药的京大戟资源由于生长缓慢以及环境污染的加剧而越发匮乏,因此解决大戟资源日益紧张的问题是当今药用植物资源开发与利用方向的重要课题。京大戟含有三萜类、二萜类、黄酮类等... 京大戟是多年生草本药用植物,人药部分是其干燥根,但可人药的京大戟资源由于生长缓慢以及环境污染的加剧而越发匮乏,因此解决大戟资源日益紧张的问题是当今药用植物资源开发与利用方向的重要课题。京大戟含有三萜类、二萜类、黄酮类等丰富的活性成分,一些常见药用植物的有效成分是三萜类化合物,其在抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等方面具有很好的活性。对植物萜类物质代谢起重要作用的关键酶,如3羟基,3甲基戊二酰辅酶A还原酶(hmgr)、鲨烯合酶(sqs)、法尼基焦磷酸合酶(fps)的基因克隆及活性研究取得了进展和突破,但通过调控萜类物质代谢途径中关键酶基因的表达来诱导终产物合成的研究鲜有报道。通过研究大戟萜类物质代谢途径进而利用基因工程手段提升目的物质的产量来解决京大戟药源短缺问题具有重要意义。该研究以大戟愈伤组织为材料,使用茉莉酸甲酯分别按时间梯度和浓度梯度进行诱导,将诱导后的愈伤组织分为两部分:一部分提取其总RNA,以actin为内参基因进行反转录,实时定量RT-PCR分析大戟三萜类代谢途径中hmgr、sqs与fps基因的相对表达差异;另一部分用于提取其总三萜并使用分光光度法进行含量测定。实时定量RT-PCR分析结果表明,茉莉酸甲酯可诱导3个基因的表达,但其表达模式不一样。相应的京大戟愈伤组织中总三萜的含量明显提高,最高可较未处理样品增加27%。研究结果可为茉莉酸甲酯促进药用植物大戟三萜类物质积累的分子机制研究提供参考。 展开更多

关键词 京大戟 茉莉酸甲酯 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶 鲨烯合酶 法尼基焦磷酸合酶 实时定量PCR 总三萜

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