菘蓝木脂素类糖基转移酶基因IiUGT349克隆及功能表征

对菘蓝转录组数据进行系统挖掘,获得110条假定糖基转移酶.利用原核表达和体外酶促体系,获得了1条新的木脂素糖基转移酶基因,暂命名为IiUGT349.活性检测发现IiUGT349能催化落叶松树脂醇生成落叶松树脂醇-4-O-β-D-葡萄糖苷和落叶松树脂醇-4'-O-β-D-葡萄糖苷.生物信息学分析表明,IiUGT349的开放阅读框(ORF)为1401个碱基,编码467个氨基酸,编码的蛋白质理论等电点为5.96,相对分子质量为52.77 kDa.系统发育树分析显示IiUGT349和已报道的木脂素糖基转移酶同源性较低,归属于UGT90家族,可能代表了一类新的木脂素糖基转移酶.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示IiUGT349在根、茎、嫩叶和叶中均表达,其中在茎中表达量最高.体外酶促反应显示IiUGT349对落叶松树脂醇最佳反应时间为12 h,最佳反应温度为45℃.亚细胞定位发现IiUGT349定位于植物细胞质和细胞核中.该研究克隆得到了1条新的属于UGT90家族的木脂素糖基转移酶IiUGT349,为深入研究此关键酶基因功能和菘蓝木脂素糖苷生物合成途径奠定了基础,对木脂素糖苷活性成分的合成生物学研究有重要意义.