女贞糖基转移酶基因(LlUGT)的克隆、生物信息学分析及原核表达

根据前期女贞(Ligustrum lucidum Ait.)转录组分析结果,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术从叶片中克隆到1个编码糖基转移酶的基因,命名为LlUGT.该基因cDNA全长1621 bp,由47 bp的5′非翻译区、1473 bp的开放阅读框(ORF)和101 bp的3′非翻译区组成,其ORF编码1个含490个氨基酸残基的蛋白(LlUGT),该蛋白的理论相对分子质量和理论等电点分别为55365.68和pI 6.26.生物信息学分析结果表明:LlUGT的氨基酸序列中含有1段糖基转移酶高度保守的区域,即PSPG盒.LlUGT的二级结构含有α-螺旋(41.02％)、β-折叠(10.41％)和无规卷曲(48.57％),三级结构中由肽链折叠形成2个正对的α/β/α类Rossmann折叠区域,并且二者之间夹着1个底物结合口袋.氨基酸序列比对和系统发育分析结果显示:LlUGT与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕UGT74F2的亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为47％,且二者具有相同功能的氨基酸残基,故推测LlUGT与UGT74F2功能相似.LlUGT与水杨酸的分子对接实验结果显示:LlUGT中的His51一方面与水杨酸羧基形成氢键,另一方面与Asp143形成氢键,这与UGT74F2的对接结果相同,故推测LlUGT与UGT74F2相同,也是专一催化水杨酸生成糖酯的酶.此外,通过基因工程技术成功在大肠杆菌体内获得LlUGT蛋白.综上所述,本研究首次从女贞叶片中克隆到1个编码糖基转移酶的基因,经理论预测其编码蛋白是1种催化水杨酸生成糖酯的酶.