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厚朴Dirigent基因家族的挖掘与生物信息学分析
1
作者
张柏年
赵明海
+5 位作者
田徽
张元元
王迁
王涛
冯大仁
席祯鹏
《中华中医药学刊》
CAS
北大核心
2024年第1期189-193,I0017-I0019,共8页
目的木脂素是药用植物厚朴中一类主要的活性物质,其合成与Dirigent(DIR)基因家族密切相关,然而厚朴中的DIR基因尚未被研究。研究旨在鉴定厚朴中的DIR基因,同时筛选出与木脂素合成相关的DIR基因。方法在获得厚朴全基因序列的基础上,利用...
目的木脂素是药用植物厚朴中一类主要的活性物质,其合成与Dirigent(DIR)基因家族密切相关,然而厚朴中的DIR基因尚未被研究。研究旨在鉴定厚朴中的DIR基因,同时筛选出与木脂素合成相关的DIR基因。方法在获得厚朴全基因序列的基础上,利用生物信息学分析,采用本地BLAST将厚朴全基因序列与已知的模式植物拟南芥的25个DIR基因进行比对后,共筛选最终得到20个含有dirigent保守结构域的HoDIR基因,然后对这些基因进行包括蛋白质理化性质、亚细胞定位、蛋白二级结构、蛋白三级结构、保守结构域等在内的一系列生物信息学分析,并与拟南芥的25个DIR同源基因构建发育树并进行相关的分析。结果20个HoDIR基因只含有1个完整或非完整dirigent保守结构域,以及普遍存在于各HoDIR中的5种保守基序。相对分子量为18736.48 Da左右,理论等电点为5.05~10.27,碱性蛋白居多;除HoDIR4外均表现为稳定性蛋白;除HoDIR9外,均为疏水性蛋白。亚细胞定位主要位于叶绿体和细胞壁,少数位于细胞膜和细胞质。蛋白质二级结构中主要结构元件为延伸链和无规则卷曲;蛋白质三级结构大致相似,其中HoDIR6和HoDIR9与拟南芥中DIR-a亚族的AtDIR6结构极为相似。结论系统进化分析结果表明厚朴中的DIR基因分为3个亚族:DIR-a、DIR-b/d、DIR-e。其中HoDIR6和HoDIR9属于DIR-a,可能参与调控厚朴木脂素合成。对厚朴DIR基因家族的挖掘与鉴定,为厚朴木脂素的生物合成及其药效、品质的提高提供了一定的理论依据。
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关键词
厚朴
木脂素
DIR蛋白
生物信息学
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题名
厚朴Dirigent基因家族的挖掘与生物信息学分析
1
作者
张柏年
赵明海
田徽
张元元
王迁
王涛
冯大仁
席祯鹏
机构
绵阳师范学院
绵阳市中医医院
绵阳市食品药品检验所
北川神侬农业科技发展有限公司
出处
《中华中医药学刊》
CAS
北大核心
2024年第1期189-193,I0017-I0019,共8页
基金
国家自然科学基金项目(81202933)
四川省自然科学基金项目(2022NSFSC0592)
绵阳市科技计划项目(2018YFZJ025)。
文摘
目的木脂素是药用植物厚朴中一类主要的活性物质,其合成与Dirigent(DIR)基因家族密切相关,然而厚朴中的DIR基因尚未被研究。研究旨在鉴定厚朴中的DIR基因,同时筛选出与木脂素合成相关的DIR基因。方法在获得厚朴全基因序列的基础上,利用生物信息学分析,采用本地BLAST将厚朴全基因序列与已知的模式植物拟南芥的25个DIR基因进行比对后,共筛选最终得到20个含有dirigent保守结构域的HoDIR基因,然后对这些基因进行包括蛋白质理化性质、亚细胞定位、蛋白二级结构、蛋白三级结构、保守结构域等在内的一系列生物信息学分析,并与拟南芥的25个DIR同源基因构建发育树并进行相关的分析。结果20个HoDIR基因只含有1个完整或非完整dirigent保守结构域,以及普遍存在于各HoDIR中的5种保守基序。相对分子量为18736.48 Da左右,理论等电点为5.05~10.27,碱性蛋白居多;除HoDIR4外均表现为稳定性蛋白;除HoDIR9外,均为疏水性蛋白。亚细胞定位主要位于叶绿体和细胞壁,少数位于细胞膜和细胞质。蛋白质二级结构中主要结构元件为延伸链和无规则卷曲;蛋白质三级结构大致相似,其中HoDIR6和HoDIR9与拟南芥中DIR-a亚族的AtDIR6结构极为相似。结论系统进化分析结果表明厚朴中的DIR基因分为3个亚族:DIR-a、DIR-b/d、DIR-e。其中HoDIR6和HoDIR9属于DIR-a,可能参与调控厚朴木脂素合成。对厚朴DIR基因家族的挖掘与鉴定,为厚朴木脂素的生物合成及其药效、品质的提高提供了一定的理论依据。
关键词
厚朴
木脂素
DIR蛋白
生物信息学
Keywords
Houpo(Houpoea officinalis)
lignans
Dirigent
bioinformatics
分类号
R282.7 [医药卫生—中药学]
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题名
作者
出处
发文年
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1
厚朴Dirigent基因家族的挖掘与生物信息学分析
张柏年
赵明海
田徽
张元元
王迁
王涛
冯大仁
席祯鹏
《中华中医药学刊》
CAS
北大核心
2024
0
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