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Differential expression of the Twhmgs gene and its effect on triptolide biosynthesis in Tripterygium wilfordii

Chinese Journal of Natural Medicines 2019年第8期17卷 575-584页

作者： TONG Yu-Ru ZHANG Yi-Feng ZHAO Yu-Jun HU Tian-Yuan WANG Jia-Dian HUANG Lu-Qi GAO Wei School of Pharmacy Traditional Chinese Materia Medica Shenyang Pharmaceutical University Shenyang 110016 China National Resource Center for Chinese Materia Medica China Academy of Chinese Medical Sciences Beijing 100700 China School of Pharmaceutical Science Capital Medical University Beijing 100069 China School of Traditional Chinese Medicine Capital Medical University Beijing 100069 China Advanced Innovation Center for Human Brain Protection Capital Medical University Beijing 100069 China

3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase(hmgs) is the first committed enzyme in the MVA pathway and involved in the biosynthesis of terpenes in Tripterygium wilfordii. The full-length cDNA and a 515 bp RNAi target fragment of Twhmgs were ligated into the p H7 WG2 D and p K7 GWIWG2 D vectors to respectively overexpress and silence, Tw hmgs was overexpressed and silenced in T. wilfordii suspension cells using biolistic-gun mediated transformation, which resulted in 2-fold increase and a drop to70% in the expression level compared to cells with empty vector controls. During Tw hmgs overexpression, the expression of TwHMGR, TwDXR and TwTPS7 v2 was significantly upregulated to the control. In the RNAi group, the expression of Tw HMGR,TwDXS, TwDXR and TwMCT visibly displayed downregulation to the control. The cells with Twhmgs overexpressed produced twice higher than the control value. These results proved that differential expression of Tw hmgs determined the production of triptolide in T.wilfordii and laterally caused different trends of relative gene expression in the terpene biosynthetic pathway. Finally, the substrate acetyl-Co A was docked into the active site of Twhmgs, suggesting the key residues including His247, Lys256 and Arg296 undergo electrostatic or H-bond interactions with acetyl-CoA.

关键词： Overexpression RNAi hmgs Triptolide Acetyl-CoA

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桔梗Pghmgs和PgHMGR基因克隆与原核表达分析

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中成药 2022年第9期44卷 3062-3068页

作者：余函纹刘梦丽李景彭华胜韩邦兴查良平桂双英安徽中医药大学药学院安徽合肥230012 安徽中医科学院中药资源保护与开发研究所安徽合肥230012 安徽省中医药科学院药物制剂研究所安徽合肥230012 现代药物制剂安徽省教育厅工程技术研究中心安徽合肥230012 药物制剂技术与应用安徽省重点实验室安徽合肥230012 皖西学院生物与制药工程学院安徽六安237010

目的从桔梗植物的根中克隆羟甲基戊二酰辅酶A合酶(hmgs)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因,并进行生物信息学及原核表达分析。方法依据桔梗转录组数据中筛选的基因序列信息,通过RT-PCR从桔梗根中克隆得到桔梗Pghmgs和PgHMGR基... 详细信息

目的从桔梗植物的根中克隆羟甲基戊二酰辅酶A合酶(hmgs)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因,并进行生物信息学及原核表达分析。方法依据桔梗转录组数据中筛选的基因序列信息,通过RT-PCR从桔梗根中克隆得到桔梗Pghmgs和PgHMGR基因;通过生物信息学分析软件预测Pghmgs和PgHMGR的蛋白性质,构建蛋白的三级结构模型,进行系统进化分析;构建重组表达载体pET-28a(+)-Pghmgs和pET-32a(+)-PgHMGR,在Ecoli.BL21(DE3)中诱导表达。结果克隆获得的Pghmgs、PgHMGR ORF长度分别为1401、1749 bp,分别编码466、582个氨基酸。通过在线软件预测Pghmgs、PgHMGR分别定位于线粒体膜和内质网,均为酸性蛋白。二级结构预测结果显示Pghmgs、PgHMGR主要由α-螺旋组成。跨膜结构域预测Pghmgs不包含跨膜结构域,PgHMGR在54~76、96~118 aa分别有两个跨膜结构域。结构功能域分析Pghmgs的4~466 aa具有PLN02577(羟甲基戊二酰辅酶A合酶)家族的保守结构域,PgHMGR的171~574 aa具有HMG-CoA_reductase_classI(HMG-CoA还原酶)的保守结构域。SDS-PAGE结果显示Pghmgs和PgHMGR基因成功在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,重组蛋白分子量分别为45、70 kDA,与预测结果一致。结论本研究首次克隆桔梗hmgs和HMGR基因(命名为Pghmgs和PgHMGR),并成功诱导出重组蛋白,为进一步研究桔梗三萜生物合成途径奠定基础。

关键词：桔梗 hmgs HMGR 基因克隆原核表达

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北京鸭hmgs和HP1的分离纯化及其对细胞核体外转录的影响

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Journal of Genetics and Genomics 1988年第1期15卷 34-39页

作者：尚克刚周迅蕾吴鹤龄北京大学生物系

本文用改进的CM-Sephadex C-25柱层析的方法,纯化了HMG各组份及HP。在北京鸭嗜多染红细胞核体外转录体系中测定了HP、hmgs及HP+hmgs对转录活性的影响,实验结果表明,单独的hmgs和单独的HP对转录活性均无显著性的影响,而HP+hmgs对转录活... 详细信息

本文用改进的CM-Sephadex C-25柱层析的方法,纯化了HMG各组份及HP。在北京鸭嗜多染红细胞核体外转录体系中测定了HP、hmgs及HP+hmgs对转录活性的影响,实验结果表明,单独的hmgs和单独的HP对转录活性均无显著性的影响,而HP+hmgs对转录活性有明显的抑制作用。

关键词：北京鸭 hmgs HP1 转录活性

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肺炎链球菌hmgs基因克隆及同源模建

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山东医药 2010年第1期50卷 82-83页

作者：贲亚琍崔古贞张青叶刘德立江汉大学武汉430016 华中师范大学生命科学学院华中师范大学化学学院

目的构建肺炎链球菌hmgs同源模建。方法采用基因工程技术克隆肺炎链球菌HMG-CoA合成酶(hmgs)基因,测序获得hmgs基因序列,以粪肠球菌hmgs(IX9E)为模板,通过SYBYL7.0软件构建同源模建。结果成功地构建了肺炎链球菌hmgs同源模建。结论获得... 详细信息

目的构建肺炎链球菌hmgs同源模建。方法采用基因工程技术克隆肺炎链球菌HMG-CoA合成酶(hmgs)基因,测序获得hmgs基因序列,以粪肠球菌hmgs(IX9E)为模板,通过SYBYL7.0软件构建同源模建。结果成功地构建了肺炎链球菌hmgs同源模建。结论获得的肺炎链球菌hmgs基因序列与IX9E的基因有53%同源序列;可以为根据肺炎链球菌hmgs同源模建寻找结构类似物来开发新药奠定基础。

关键词：肺炎链球菌 hmgs 克隆同源模建

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拟南芥hmgs家族成员全基因组分析

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安徽农业科学 2012年第36期40卷 17478-17481页

作者：王凤华刘文锋湖南师范大学体适能与运动康复湖南省重点实验室湖南长沙410012 湖南师范大学生命科学院湖南长沙410082

高迁移率族蛋白是一种非组蛋白染色体蛋白质。文中通过生物信息学的方法鉴定到17个hmgs家族基因,利用在线工具分析了hmgs家族基因的组成以及染色体定位信息,利用Clustal-W以及MEGA4.0软件构建了拟南芥hmgs家族的系统发育树,利用通过查... 详细信息

高迁移率族蛋白是一种非组蛋白染色体蛋白质。文中通过生物信息学的方法鉴定到17个hmgs家族基因,利用在线工具分析了hmgs家族基因的组成以及染色体定位信息,利用Clustal-W以及MEGA4.0软件构建了拟南芥hmgs家族的系统发育树,利用通过查询基因芯片结果分析了该家族基因的不同组织部位的表达情况,并推测了部分基因的功能,为进一步研究hmgs家族基因的功能提供了参考。

关键词： hmgs 全基因组系统树构建基因芯片

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膜荚黄芪皂苷合成路径关键基因的挖掘和生物信息学分析

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广东化工 2021年第23期48卷 96-98,63页

作者：李慧姜明于侃超崔莹李静辉张可勇刘吉成马伟齐齐哈尔医学院黑龙江齐齐哈尔161006

膜荚黄芪的主要有效成分为黄芪皂苷,为了进一步研究黄芪皂苷生物合成途径及其关键酶的功能,本文利用转录组测序对膜荚黄芪皂苷合成路径中的甲羟戊酸(MVA)途径的关键酶基因进行挖掘,并对氨基酸序列和系统进化树等进行生物信息学分析。结... 详细信息

膜荚黄芪的主要有效成分为黄芪皂苷,为了进一步研究黄芪皂苷生物合成途径及其关键酶的功能,本文利用转录组测序对膜荚黄芪皂苷合成路径中的甲羟戊酸(MVA)途径的关键酶基因进行挖掘,并对氨基酸序列和系统进化树等进行生物信息学分析。结果获得了3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶(hmgs)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)2个关键酶基因,各6条共12条候选基因序列。本研究结果为膜荚黄芪MVA合成途径的关键酶挖掘以及皂苷合成通路的完全解析提供依据。

关键词：皂苷关键酶生物信息学 hmgs HMGR

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肺炎链球菌HMG-CoA合成酶动力学研究

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广西医科大学学报 2010年第4期27卷 493-496页

作者：贲亚琍崔古贞刘德立江汉大学卫生职业技术学院医学基础部武汉430016 华中师范大学生命科学学院武汉430079

目的:在克隆表达肺炎链球菌HMG-CoA合成酶(hmgs)的基础上,对hmgs进行动力学研究。方法:采用紫外分光光度法,以乙酰-CoA作为底物,检测乙酰乙酰-CoA在300 nm处吸收值的变化。结果:肺炎链球菌hmgs的最适pH 9.75、最适温度37℃、最适MgCl2... 详细信息

目的:在克隆表达肺炎链球菌HMG-CoA合成酶(hmgs)的基础上,对hmgs进行动力学研究。方法:采用紫外分光光度法,以乙酰-CoA作为底物,检测乙酰乙酰-CoA在300 nm处吸收值的变化。结果:肺炎链球菌hmgs的最适pH 9.75、最适温度37℃、最适MgCl2浓度为10 mol/L,粗酶提取物的比活为0.76μmol/min.mg-1,分离纯化后的比活为3.24μmol/min.mg-1,比活提高4.26倍。结论:在37℃、pH 9.755、mol/L MgCl2的最适反应条件下,肺炎链球菌hmgs的Vmax和Km值分别为4.69μmol/min.mg-1和213μmol。

关键词：肺炎链球菌 hmgs 酶特性鉴定

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