‘红象牙’果实MiHPL基因的表达分析及酶活性鉴定

挥发性醛类是水果挥发物质之一,脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)是植物体内的脂肪酸代谢途径中醛类挥发物质合成下游的关键酶。为探索杧果中挥发性醛的种类及其合成途径进而挖掘相关基因,本研究以‘红象牙’杧果果肉作为实验材料,通过气相色谱质谱联用技术(GC-MS)分析了果实中醛类挥发物,利用同源克隆技术从果实中克隆HPL基因,在原核表达系统中诱导并纯化该酶蛋白,添加前体物质进行酶促反应。结果表明,‘红象牙’果肉中醛的种类和含量较少;从果肉中克隆出一个HPL基因,命名为MiHPL,长1485 bp,编码494个氨基酸,理化性质分析发现Mi HPL属于亲水性蛋白、不稳定蛋白,无跨膜结构,蛋白质分子质量约为54.85 kD;对转录组数据的PFKM值分析显示果实后熟过程表达量下调。生物信息学、系统进化树及原核表达结果表明杧果MiHPL基因可能是属于CYP74B亚族;酶活性鉴定实验表明,该酶具有催化底物13(S)-过氧羟基-(9Z,11E,15Z)-十八碳三烯酸(13-HPOD)、13(S)-氢过氧基-(9Z,11E,15Z)-十八三烯酸(13-HPOT)中第13位的过氧基断裂产生己醛、反-2-己烯醛的活性,属于13-HPL。实验结果为今后进行杧果挥发醛的研究提供参考。