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雷公藤牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶基因全长cDNA的获得及生物信息学分析

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中国中药杂志 2015年第6期40卷 1066-1070页

作者：张萌苏平刘雨佳童宇茹赵瑜君高伟王秀娟黄璐琦首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药资源中心北京100700

该研究利用c DNA末端快速扩增(RACE)技术从雷公藤悬浮细胞中克隆得到一条GGPPS全长c DNA(Gene Bank:KM978333),并对其进行多重序列比对、蛋白结构预测及构建系统进化树等生物信息学分析。所克隆的Tw GGPPS c DNA全长1 857 bp,编码含514... 详细信息

该研究利用c DNA末端快速扩增(RACE)技术从雷公藤悬浮细胞中克隆得到一条GGPPS全长c DNA(Gene Bank:KM978333),并对其进行多重序列比对、蛋白结构预测及构建系统进化树等生物信息学分析。所克隆的Tw GGPPS c DNA全长1 857 bp,编码含514个氨基酸的蛋白序列,相对分子质量为57.13 k Da,等电点为7.85,具有5个保守域和2个功能域,亚细胞定位预测显示其可能位于质膜上,多重序列比对及系统进化树结果显示与其他植物GGPPS家族具有较高同源性。实验首次克隆了雷公藤GGPPS基因,为进一步研究雷公藤甲素等二萜化合物生物合成途径奠定基础。

关键词：雷公藤牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶克隆生物信息学分析

雷公藤鲨烯合酶基因全长cDNA克隆及诱导表达分析

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药学学报 2016年第4期51卷 657-661页

作者：刘雨佳苏平王秀娟赵瑜君童宇茹胡添源刘晨高伟黄璐琦首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药资源中心北京100700

根据雷公藤悬浮细胞转录组数据设计引物,克隆得到雷公藤鲨烯合酶基因Tw SQS全长c DNA(Gen Bank:KR401220),并对其进行生物信息学分析和诱导表达分析。TwSQS cDNA全长为1 800 bp,开放阅读框为1 242 bp,编码413个氨基酸,编码的蛋白理论等... 详细信息

根据雷公藤悬浮细胞转录组数据设计引物,克隆得到雷公藤鲨烯合酶基因Tw SQS全长c DNA(Gen Bank:KR401220),并对其进行生物信息学分析和诱导表达分析。TwSQS cDNA全长为1 800 bp,开放阅读框为1 242 bp,编码413个氨基酸,编码的蛋白理论等电点为7.94,相对分子质量为47.20 kD。雷公藤悬浮细胞经茉莉酸甲酯(MJ)诱导后,荧光定量PCR表明TwSQS相对表达量明显上升,并于诱导后4 h达到最高。本研究首次克隆得到雷公藤SQS基因,为进一步解析雷公藤三萜类成分生物合成途径奠定基础。

关键词：雷公藤鲨烯合酶全长克隆表达分析

雷公藤乙酰CoA酰基转移酶基因全长cDNA克隆及表达分析

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中国中药杂志 2015年第5期40卷 847-852页

作者：赵瑜君张萌刘雨佳苏平童宇茹胡添源陈忻高伟黄璐琦首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700

研究根据雷公藤悬浮细胞转录组数据库设计引物,对雷公藤悬浮细胞乙酰辅酶A酰基转移酶(acetyl-Co A C-acetyltransferase)基因Tw AACT进行全长c DNA(Gene Bank:KP297934)克隆以及生物信息学分析和基因表达分析。克隆得到Tw AACT c DNA全... 详细信息

研究根据雷公藤悬浮细胞转录组数据库设计引物,对雷公藤悬浮细胞乙酰辅酶A酰基转移酶(acetyl-Co A C-acetyltransferase)基因Tw AACT进行全长c DNA(Gene Bank:KP297934)克隆以及生物信息学分析和基因表达分析。克隆得到Tw AACT c DNA全长为1 704 bp,编码405个氨基酸,等电点为6.10,相对分子质量为41.20 k Da,在线预测表明Tw AACT具有2个催化活性位点。雷公藤悬浮细胞经茉莉酸甲酯(Me JA)外源诱导后,通过荧光定量PCR表明,Tw AACT相对表达量明显增加,在24 h达到最高。研究首次克隆得到雷公藤AACT基因,为进一步阐述雷公藤萜类生物合成途径奠定基础。

关键词：雷公藤乙酰CoA酰基转移酶克隆生物信息学分析基因表达分析

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中药活性成分生物合成研究及应用

中国科学：生命科学 2022年第6期52卷 894-907页

作者：马莹赵瑜君马晓晶郭娟黄璐琦中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室北京100700

中药活性成分是中药发挥药效的物质基础,也是创新药物的来源,主要提取自药用植物.但植物中药用活性成分含量低、结构类似物多、分离纯化困难等因素限制了中药活性成分的深入研究及开发应用.挖掘中药活性成分生物合成过程中的关键催化元... 详细信息

中药活性成分是中药发挥药效的物质基础,也是创新药物的来源,主要提取自药用植物.但植物中药用活性成分含量低、结构类似物多、分离纯化困难等因素限制了中药活性成分的深入研究及开发应用.挖掘中药活性成分生物合成过程中的关键催化元件,解析其生物合成途径,不仅对探讨中药成药性机制、道地性形成具有重要指导意义,也为通过现代生物技术方法,进一步可持续开发和利用中药活性成分奠定基础.本文将重点阐述中药活性成分生物合成途径的研究思路及重点研究方向,并从其合成生物学与代谢工程两个方向的应用进行探讨,为中药活性成分的开发利用提供新的思路,推动中医药现代化研究.

关键词：中药活性成分生物合成元件生物合成途径中药活性成分细胞工厂合成生物学药用植物代谢工程

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药用植物灯盏细辛组织培养分析

分子植物育种 2023年第15期21卷 5058-5065页

作者：赵瑜君于一凡黄璐琦中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700 江苏大学食品与生物工程学院镇江212013

目前在灯盏细辛[Erigeron breviscapus(Vant.)Hand.-Mazz.]的组织培养研究中,培养基的激素种类、配比及浓度等方面差异较大,鉴于此,本研究以药用植物灯盏细辛无菌苗叶片作为外植体,研究了不同激素配比及不同浓度激素对灯盏细辛的愈伤组... 详细信息

目前在灯盏细辛[Erigeron breviscapus(Vant.)Hand.-Mazz.]的组织培养研究中,培养基的激素种类、配比及浓度等方面差异较大,鉴于此,本研究以药用植物灯盏细辛无菌苗叶片作为外植体,研究了不同激素配比及不同浓度激素对灯盏细辛的愈伤组织诱导、不定芽分化及生根培养影响。研究结果表明,当6-BA与NAA联合使用时有利于愈伤组织的增殖,最佳培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,诱导率达到100%;以叶片作为外植体,当分裂素/生长素比例较高时适宜不定芽的分化,最适宜培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2~0.5 mg/L,培养30 d后可获得无根苗;无根苗的生根培养需在低无机盐培养基上添加低浓度生长素,最适宜培养基为1/2MS+NAA 0.3 mg/L+IBA 0.5 mg/L,生根率为100%。本研究利用植物组织培养技术对灯盏细辛组培体系进行系统研究,可缩短灯盏细辛的繁殖周期,解决药材供求矛盾带来的资源匮乏问题,从而实现中药野生资源的可持续利用。

关键词：灯盏细辛组织培养愈伤组织诱导不定芽分化生根

雷公藤牻牛儿基焦磷酸合酶基因TwGPPS克隆与表达分析

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中国中药杂志 2017年第2期42卷 220-225页

作者：屠李婵张逸风苏平胡添源童宇茹关红雨赵瑜君张夏楠袁媛高伟黄璐琦首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700

根据雷公藤悬浮细胞转录组数据设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增技术克隆雷公藤牻牛儿基焦磷酸合酶基因TwGPPS1,TwGPPS2全长cDNA,并进行生物信息学分析和蛋白表达研究。首次克隆得到TwGPPS1核苷酸的完整开放阅读框长度为1 278 bp,编码... 详细信息

根据雷公藤悬浮细胞转录组数据设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增技术克隆雷公藤牻牛儿基焦磷酸合酶基因TwGPPS1,TwGPPS2全长cDNA,并进行生物信息学分析和蛋白表达研究。首次克隆得到TwGPPS1核苷酸的完整开放阅读框长度为1 278 bp,编码425个氨基酸蛋白,预测蛋白等电点为6.68,相对分子质量为47.189 kDa;TwGPPS2核苷酸的完整开放阅读框长度为1 269 bp,编码422个氨基酸蛋白,预测蛋白等电点为6.71,相对分子质量为46.774 kDa;进一步构建了原核重组表达载体pET-32a-TwGPPS1,pET-32a-TwGPPS2,并成功诱导出TwGPPS1,TwGPPS2重组蛋白,为深入研究此关键酶基因功能和雷公藤萜类生物合成途径奠定基础。

关键词：雷公藤牻牛儿基焦磷酸合酶克隆生物信息学分析蛋白表达

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雷公藤MCT基因的全长克隆与表达分析

中国中药杂志 2015年第22期40卷 4378-4383页

作者：童宇茹苏平张萌赵瑜君王秀娟高伟黄璐琦首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700

根据雷公藤转录组数据提供的基因片段设计特异引物,采用全长PCR方法克隆Tw MCT全长cDNA,分析序列同源性,预测TwMCT蛋白结构,并进行序列多重比对和构建系统进化树分析;采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）,以actin为内参,分析雷公藤悬浮细胞... 详细信息

根据雷公藤转录组数据提供的基因片段设计特异引物,采用全长PCR方法克隆Tw MCT全长cDNA,分析序列同源性,预测TwMCT蛋白结构,并进行序列多重比对和构建系统进化树分析;采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）,以actin为内参,分析雷公藤悬浮细胞受茉莉酸甲酯（MeJA）诱导后0~72 hTwMCT基因的相对表达量。克隆得到全长1 318 bp TwMCT全长c DNA,具有完整编码框,编码311个氨基酸,蛋白相对分子质量为34.14 kDa,理论等电点为8.65;RT-qPCR结果表明该基因受MeJA诱导后表达逐渐上升,在24 h时达到最高值。克隆雷公藤TwMCT全长cDNA和分析表达特性,为进一步研究该基因的功能和雷公藤次生代谢调控提供了基因元件。

关键词：雷公藤 2-C-甲基-D-赤藻醇-4-磷酸胱氨酰转移酶(MCT) 克隆表达分析

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植物质体基因工程调控元件研究进展

遗传 2023年第6期45卷 501-513页

作者：于一凡欧阳臻郭娟赵瑜君黄璐琦中国中医科学院中药资源中心科技部与国家中医药管理局道地药材国家重点实验室北京100700 江苏大学食品与生物工程学院镇江212013

随着植物合成生物学的发展,质体逐渐成为许多具有商业价值的次生代谢产物和治疗性蛋白异源生产的理想平台。与核基因工程相比,质体基因工程在外源基因高效表达和生物安全性等方面具有其独特优势。然而,外源基因在质体系统中的组成型表... 详细信息

随着植物合成生物学的发展,质体逐渐成为许多具有商业价值的次生代谢产物和治疗性蛋白异源生产的理想平台。与核基因工程相比,质体基因工程在外源基因高效表达和生物安全性等方面具有其独特优势。然而,外源基因在质体系统中的组成型表达或对植物生长不利,因此需进一步挖掘、设计调控元件实现对外源基因的精准调控。本文概述了质体基因工程调控元件的研究进展,内容包括操纵子设计与优化思路、多基因共表达调控策略及新型表达调控元件的挖掘等,为植物合成生物学的发展提供参考。

关键词：植物合成生物学质体基因工程遗传转化操纵子调控元件

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雷公藤MCT基因RNAi对雷公藤萜类活性成分生物合成的影响

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药学学报 2018年第8期53卷 1209-1214页

作者：宋雅迪赵瑜君陈上胡添源张睿王家典卢鋆王秀娟高伟黄璐琦首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700 首都医科大学中医药学院中医络病研究北京市重点实验室北京100069

MCT是萜类生物合成MEP途径上重要的关键酶,本研究利用Gateway克隆重组技术构建TwMCT基因的RNAi表达载体,得到了大小为484 bp的载体片段。通过基因枪技术将TwMCT RNAi载体转入到雷公藤悬浮细胞。采用UPLC测定雷公藤萜类活性成分的含量,... 详细信息

MCT是萜类生物合成MEP途径上重要的关键酶,本研究利用Gateway克隆重组技术构建TwMCT基因的RNAi表达载体,得到了大小为484 bp的载体片段。通过基因枪技术将TwMCT RNAi载体转入到雷公藤悬浮细胞。采用UPLC测定雷公藤萜类活性成分的含量,结果显示细胞中雷公藤甲素和雷公藤红素的含量相对于对照组p K7GWIWG2D分别下降了23.4%和42.8%。同时利用q RT-PCR检测TwMCT基因及萜类合成途径上主要基因的表达量,结果表明,相对于对照组p K7GWIWG2D,TwMCT表达量下降了29.2%,TwDXR、TwGGPS、TwHMGR和TwHMGS的相对表达量分别下降了36.3%、31.3%、62.2%和29.1%,但TwDXS的表达量上调了114.2%,而TwFPS没有显著性变化。本研究在体内验证了干扰TwMCT的表达对雷公藤萜类活性成分雷公藤甲素和雷公藤红素的积累有显著抑制作用,为进一步探究MCT基因对雷公藤萜类成分生物合成的调控机制奠定基础。

关键词：雷公藤 TwMCT RNAi 雷公藤甲素雷公藤红素