霍山石斛UDP-鼠李糖合成酶的克隆及功能分析

作     者：黄晓 陈创博 郑志玉 王广林 宋程 戴军 韩邦兴 易善勇 

作者机构：安徽中医药大学药学院 皖西学院安徽省中药生态农业工程研究中心安徽省大别山中医药研究院分析测试中心 

出 版 物：《中国中药杂志》 (China Journal of Chinese Materia Medica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2023YFC3503804) 国家自然科学基金项目(82304679) 安徽高校协同创新项目(GXXT-2023-070) 

主　　题：霍山石斛 鼠李糖合成酶 黄酮苷 功能鉴定 

摘      要：鼠李糖合成酶（rhamnose synthase， RHM）催化合成的UDP-鼠李糖，是植物体内合成鼠李糖糖苷类次生代谢产物的重要糖供体。该研究基于已报道的鼠李糖合成酶，通过序列比对从霍山石斛本地化基因数据库中筛选出1条RHM基因（DhuRHM）。克隆该基因并进行生物信息学分析及体外功能验证，结果显示DhuRHM的开放阅读框为2 016 bp，编码蛋白的氨基酸数目为671，预测其大小为75.43 kDa，理论等电点为6.21。亚细胞定位分析表明DhuRHM定位于细胞膜，多序列比对及系统进化树显示，DhuRHM有植物RHM家族的特征结构域（GxxGxxG/A和YxxxK），且与其他物种的RHM具有同源性。体外酶活试验表明DhuRHM可体外催化UDP-葡萄糖生成UDP-鼠李糖。此外，RT-qPCR检测发现DhuRHM在茎的表达量高于叶和根，4种非生物胁迫（高温、低温、干旱、紫外）及MeJA处理下，紫外、低温及高温胁迫上调DhuRHM表达较为显著。该研究首次从霍山石斛中获得鼠李糖合成酶并完成其功能鉴定，进一步丰富了植物RHM家族的研究，为霍山石斛UDP-鼠李糖生物合成途径以及相关代谢产物应对环境胁迫等研究提供参考。