植物羟基肉桂酰辅酶A还原酶的生物信息学分析

分析GenBank公布的68条蕨类、裸子、单子叶和双子叶植物的CCR蛋白,发现单子叶植物CCR基因的GC含量最高,CCR一级结构的理化性质基本一致,但主要氨基酸种类和含量不同;CCR是一类无导肽、信号肽及跨膜结构域的亲水性蛋白质,N-端存在3β-羟基类固醇脱氢酶/差向异构酶/NAD结合蛋白的结构域,存在9个功能保守区;进化树表明,该基因可用于植物高等级单元的分类;同源建模表明其三级结构稳定,建模结果可靠;CCR蛋白亚细胞定位于细胞质、叶绿体和内质网,除黑麦草和番茄外,同一物种CCR不同成员的亚细胞定位基本相同。

白花泡桐羟基肉桂酰辅酶A还原酶mRNA全序列克隆及序列分析

经过对其他物种CCR mRNA序列的对比分析后,设计保守区兼并引物,首先用RT-PCR方法得到229 bp CCR mRNA部分序列,之后通过RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)方法,成功克隆得到包括5'UTR和3'UTR在内的CCR全部mRNA序列,并进行了分析,所得CCRmRNA全序列共1 243个碱基,CDS共999个碱基(103-1 101),编码氨基酸332,和其他多个物种的CCR序列比对结果显示相似度均在80%以上。此序列成功克隆之前,尚未见到白花泡桐木质素代谢关键酶基因的报道,这对丰富白花泡桐基因资源、有针对性的进行白花泡桐品质或材质改良有巨大的意义。

秀珍菇3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的克隆及表达分析

为获得秀珍菇3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)全长基因,并分析该基因在秀珍菇正常状态及热胁迫处理下的表达差异,对秀珍菇进行RNA测序(RNA-seq),经生物信息学分析筛选获得HMGR全长基因(命名为Pphg1),并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法,分析该基因在秀珍菇不同温度处理下的表达情况。结果表明,获得的Pphg1全长由4059个核苷酸组成,编码1352个氨基酸,其蛋白分子质量约144.04 kDa。经qRT-PCR检测,该基因在秀珍菇受热胁迫后表达量升高。本研究中首次克隆并获得秀珍菇HMGR基因全长cDNA,推测其与秀珍菇热胁迫应答相关,为阐明秀珍菇体内次生代谢产物合成的分子机制及其分子育种提供科学依据。

抗3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抗体阳性特发性炎性肌病的临床及病理分析

目的本研究旨在检测抗3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA reductase,HMGCR)抗体在特发性炎性肌病(idiopathic inflammatory myopathies,IIM)患者中的阳性率,并分析抗体阳性者的临床特点。方法用酶联免疫法检测2012—2022年就诊于中日友好医院的1020例IIM患者的抗HMGCR抗体。回顾分析抗体阳性患者的临床资料、肌肉病理及治疗反应。结果43例(4.2%)携带抗HMGCR抗体,主要以女性为主(65%),25.6%的患者有他汀类药物暴露史,33例(76.7%)渐进性出现肌肉无力,约1/3出现吞咽困难,27.9%出现间质性肺疾病和皮疹。肌酸激酶平均水平(6220.2±4818.9)U/L。80%的患者肌肉MRI可见弥散性炎性渗出。他汀暴露患者与非暴露者平均发病年龄分别为60.6岁、40.3岁(P=0.001)。回顾分析32例患者的肌肉病理,25例(78.1%)表现为明显的肌细胞坏死,伴或不伴少量炎性细胞浸润。随访的35例患者,30例(85.7%)治疗后获得改善。结论抗HMGCR抗体阳性的IIM主要表现为肌无力,大部分患者肌肉病理符合免疫介导坏死性肌病。少数患者与应用他汀类药物有关。大多数对免疫抑制治疗有反应,预后良好。

植物肉桂酰辅酶A还原酶的研究进展

肉桂酰辅酶A还原酶是木质素合成中的一个关键酶,能够催化羟基肉桂酸辅酶A酯,生成相应的肉桂醛,对木质素代谢途径具有重要的调节作用。该文综述了CCR的酶学特征、植物CCR基因的克隆和基因功能研究进展、CCR基因的启动子研究现状,介绍了CCR基因在造纸植物上的应用,以及CCR基因在抗虫上的前景,为进一步研究CCR基因的功能提供参考。

石榴肉桂酰辅酶A还原酶基因的克隆与表达分析

[目的]肉桂酰辅酶A还原酶（CCR）是木质素合成的关键酶。本文旨在通过克隆和鉴定石榴CCR基因（Pg CCR）来探究石榴木质素的合成机制以及培育软籽石榴新品种。[方法]以石榴品种‘红玉石籽’（Punica granatum‘Hongyushizi’）籽粒为材料,利用RACE和RT-PCR的方法,获得Pg CCR基因的全长序列。通过实时荧光定量PCR分析Pg CCR基因在不同品种、不同组织、籽粒不同发育时期的表达水平。[结果]Pg CCR基因c DNA全长序列1 017 bp,编码338个氨基酸,包含被认为是CCR蛋白催化位点的保守序列KNWYCYGK。系统进化树分析表明,Pg CCR与其他物种起源相同,而与葡萄Vv CCR的亲缘关系最近。Pg CCR基因在不同品种的石榴籽粒中均有表达,其中‘红玉石籽’中表达较高,‘会理软籽’和‘突尼斯软籽’中表达量较低。Pg CCR在叶、花、茎中均有表达,茎中的表达量最高,而叶片中的表达量最低。Pg CCR在‘红玉石籽’籽粒的不同时期均有表达,20-80 d相对表达量逐步上升,并在80 d时达到峰值,80 d以后表达量逐渐下降。[结论]克隆得到石榴CCR基因,其表达水平与木质素的合成及含量有一定相关性。

苎麻肉桂酰辅酶A还原酶基因cDNA序列的克隆与分析

根据苎麻转录组测序信息,利用RACE法克隆出2个肉桂酰辅酶A还原酶基因全长cDNA序列,对其进行生物信息学分析,并利用荧光定量技术对苎麻快速生长期、成熟期和成熟后期该基因在木质部和韧皮部的表达模式进行研究。结果表明,BnCCR1全长1056 bp,编码277个氨基酸,Blast比对BnCCR1基因与白桦、蓖麻CCR基因核苷酸序列相似性均为70%,推测的氨基酸与蓖麻CCR基因氨基酸序列相似度为77%,蛋白质预测显示其N端存在一个3 Beta-HSD/Epimerase/NAD-binding-10的保守域;BnCCR2基因全长1291 bp,编码248个氨基酸,Blast比对BnCCR2基因与毛果杨CCR基因核苷酸序列相似度为74%,推测的氨基酸与蓖麻、毛果杨CCR基因氨基酸序列相似度均为81%,蛋白质预测显示其N端存在一个3 Beta-HSD/Epimerase/NAD-binding-4的保守域;BnCCR1和BnCCR2基因编码蛋白三维模型与矮牵牛CCR基因相似度分别达30.68%、44.77%,建模结果可靠;荧光定量结果显示BnCCR1和BnCCR2基因具有时期表达差异性,不具有组织表达差异,但不同组织表达量具有差异。推测BnCCR1和BnCCR2基因是存在于苎麻木质素代谢中的两种CCR基因。

植物肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)基因的研究进展

植物体内通过公共苯丙烷途径而进入木质素特异途径来合成木质素,这条代谢途径涉及到许多酶的参与,其中肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoAreductase,CCR)是木质素特异途径的第一个关键酶,可催化3种羟基肉桂酸的CoA酯的还原反应,生成相应的肉桂醛。因此人们认为此酶可能对木质素合成途径的碳流具有潜在的调控作用,对木质素单体的生物合成起着重要作用。本文主要综述了CCR在木质素生物合成途径中的地位、CCR的分布、酶的提取和基本特性、CCR基因的克隆进展、CCR基因的转录特点、CCR启动子研究情况、转基因植物中表达抑制CCR基因的生物学效应等,并展望了CCR基因研究对于植物木质素研究、植物抗病和抗逆性研究、作物品质改良以及植被保护研究的意义。

茶树‘紫娟’肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)克隆及序列分析

通过克隆茶树肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)的cDNA序列,为研究其蛋白结构和功能奠定基础。对利用cDNA-AFLP技术获得的‘紫娟’茶树成熟叶片上调的差异表达片段TDF,设计特异引物,利用RACE末端扩增技术,分别扩增出5′端和3′端目的片段,测序后进行拼接获得茶树肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)cDNA全长序列,并进行序列分析。结果表明:克隆的茶树CsCCR基因cDNA全长1 259bp(GenBank登录号为KJ995737),其中开放阅读框957bp。同源比对发现,与蓖麻、丹参、草莓、番茄的CCR蛋白同源性分别为67%、68%、69%和70%。

高效液相色谱法测定3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶抑制剂的活性

通过检测反应体系中烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)浓度的变化,建立了测定HMG-CoA还原酶抑制剂活性的HPLC法。使用Hypersil C18色谱柱,流动相V(K2HPO4-KH2PO4):V(甲醇)=4:1,pH7.2,流速1mL/min,柱温25℃,检测波长337nm。在NADPH浓度为0.5～100μmol/L时,其浓度与峰面积呈良好的线性关系(r=0.9995);检出限为0.01μmol/L;方法对NADPH的回收率为99.8%～100.7%;相对标准偏差(RSD)为1.04%～1.25%(n=5)。

阳春砂3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的克隆及分析

目的克隆阳春砂萜类生物合成途径上游关键酶——3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)(EC:1.1.1.34)的编码基因;分析基因的功能及其在阳春砂不同组织中的表达。方法用基于RT-PCR的方法从阳春砂叶片中获得编码HMGR的cDNA全长序列,克隆基因编码区;用生物信息学的方法对其编码蛋白进行相似性检索和功能分析;用半定量RT-PCR法比较基因在阳春砂不同组织中的表达差异。结果获得了全长2 023 bp的编码阳春砂HMGR的cDNA序列,命名为AvHMGR(GenBank登记号:FJ455511)。AvHMGR编码的蛋白与其他植物来源的HMGR有很高相似性,含有NADPH结合基序和底物HMG-CoA结合基序,N-端有两个跨膜结构域。保守功能结构域的分析结果表明AvHMGR属于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶家族。AvHMGR在包括茎、根、果皮和种子团的广泛组织中表达,且在这些组织中的表达量均高于在叶片中的表达。结论从阳春砂中克隆了AvHMGR基因,为进一步鉴定基因功能、探明阳春砂萜类生物合成的基因调控机制打下基础。

青花菜肉桂酰辅酶A还原酶基因的克隆与表达特征分析

为研究肉桂酰辅酶A还原酶在青花菜生长发育中的作用,采用RT-PCR技术克隆青花菜Bo CCR基因全长c DNA序列,并利用q RT-PCR检测其在不同器官中的表达模式。结果表明:Bo CCR基因开放阅读框为987 bp,推导编码328个氨基酸。预测蛋白分子量为36.86 ku,PI值为6.04。该蛋白亲水性氨基酸多于疏水性氨基酸,为亲水性蛋白。高级结构预测表明青花菜Bo CCR蛋白具有完整的二级结构,三级结构的α-螺旋主要位于外部,β-折叠位于内部。分子进化分析显示CCR蛋白在植物进化过程中,各属形成单独的分枝,可以区分其亲缘关系。荧光定量技术检测到青花菜的Bo CCR基因在花蕾发育早期表达最高,推测该基因可能与青花菜花粉发育相关。

甘蓝型和白菜型油菜肉桂酰辅酶A还原酶1基因的克隆与表达

【目的】分别克隆甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和白菜型油菜(Brassica rapa L.)肉桂酰辅酶A还原酶1(cinnamoyl-CoA reductase 1,CCR1)基因,并进行生物信息学和表达模式分析。【方法】基于甘蓝型油菜和白菜型油菜转录组测序信息,分别从contig文库中获得了一个CCR1基因mRNA转录本片段,利用RACE技术分别获得一个CCR1基因的cDNA全长,对其进行生物学分析,并用实时定量PCR方法分析CCR1基因在甘蓝型和白菜型油菜开花期根、茎、叶、花中的表达差异。【结果】所克隆的甘蓝型油菜和白菜型油菜CCR1基因序列经同源序列比对分析后,将其分别命名为BnCCR1(登录号:KX138521)和BrCCR1(登录号:KX138522)。BnCCR1全长1 388bp,开放阅读框(ORF)长为1 032bp,编码343个氨基酸,分子质量11.56ku,等电点4.99;BrCCR1全长1 366bp,ORF长为1 026bp,编码341个氨基酸,分子质量为11.36ku,等电点5.0。2物种CCR1编码蛋白质二级结构无信号肽和跨膜结构域;亚细胞定位显示该蛋白在细胞质中存在的可能性最大。CCR蛋白多重比对分析显示,BnCCR1和BrCCR1均具有CCR蛋白典型的一个NAD(P)结合域和一个底物结合域(NWYCY)。系统进化树分析结果表明,BnCCR1和BrCCR1与同属十字花科的菘蓝、亚麻荠、拟南芥CCR形成了一个独立分支,且亲缘关系较近;其蛋白质三级结构均与矮牵牛CCR1(PDB:4r1t.1A)蛋白质三级结构相似,结构稳定。实时荧光定量PCR分析结果表明,CCR1基因在白菜型油菜和甘蓝型油菜根、茎、叶、花各器官中均有表达,其中在木质化程度较高的根和茎中表达丰度明显高于叶和花。【结论】从白菜型油菜和甘蓝型油菜中分别克隆到CCR1基因cDNA全长,该基因主要在木质化程度较高的根和茎器官中表达。

植物肉桂酰辅酶A还原酶基因的结构功能及应用潜力

木质素的合成途径非常复杂,肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是木质素合成特异途径的第1个关键酶,可催化3种羟基肉桂酸的辅酶A酯的还原反应,生成相应的肉桂醛。主要综述了肉桂酰辅酶A还原酶基因在木质素合成中的功能、基本结构方面的研究进展,并介绍了该基因在造纸林木改育、作物品质改良、植物抗病抗逆及生物质能等方面研究中的应用。

小麦中两个肉桂酰辅酶A还原酶基因的分离和表达分析(英文)

肉桂酰辅酶A还原酶 (CCR)负责催化木质素单体生物合成中最重要的代谢反应 ,它将类苯丙酸类代谢物转移到木质素的合成途径中。为了更好地了解木质素在小麦生长发育中的作用 ,从小麦 (TriticumaestivumL .cv .H4 5 64)中克隆了两个肉桂酰辅酶A还原酶的cDNA。相似性和进化关系的分析表明这两个cDNA片段分别属于不同的肉桂酰辅酶A还原酶 ,这两个cDNA片段分别命名为W_cr6和W_cr19。RT_PCR和Northern杂交结果证明 ,W_cr6基因主要在小麦的茎和叶中表达 ,W_cr19基因主要在根和茎中表达。上述结果表明在小麦的基因组中至少存在两类肉桂酰辅酶A还原酶基因。

植物萜类合成酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶的生物信息学分析

采用生物信息学的方法和工具对已在GenBank上注册的橡胶、烟草、辣椒、穿心莲等植物的萜类合成酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶的核酸及氨基酸序列进行分析,并对其组成成分、信号肽、跨膜拓朴结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级及三级结构、分子系统进化关系等进行预测和推断。结果表明该类酶基因的全长包括5′、3′非翻译区和一个开放阅读框,无信号肽,是一个跨膜的亲水性蛋白,包括两个功能HMG-CoA结合motif及两个功能NADPH结合motif,α-螺旋和不规则盘绕是蛋白质二级结构最大量的结构元件,β-转角和延伸链散布于整个蛋白质中,蛋白质的功能域在空间布局上折叠成“V”形,“V”形的两臂由螺旋状的N结构域和S结构域构成,中间部分由L结构域构成。

尾叶桉GLU4肉桂酰-辅酶A还原酶基因克隆及原核表达

肉桂酰-辅酶A还原酶(Cinnamoyl Co-A Reductase,CCR)是木质素合成中的关键酶,根据植物中CCR保守序列设计引物,以尾叶桉GLU4嫩茎为材料克隆到其CCR基因,命名为Eu CCR。该基因g DNA长2 918bp,c DNA长1 045 bp,CDS区编码336个氨基酸。EuCCR核酸序列与Gen Bank已登录的桉属植物CCR基因同源性达到96%以上,与伞房属、杯果木属植物CCR的同源性达85%以上,其编码的氨基酸序列经比对发现具有完整FR_SDR_e结构域及NADP结合位点和底物结合位点,与可可树等植物中CCR基因编码序列同源性也在84%以上,确定为CCR基因。对EuCCR蛋白序列理化性质及结构进行生物信息学分析,利用MEGA软件对基因序列进行系统进化树分析。采用pQE30/M15系统对EuCCR进行原核表达,重组质粒成功表达分子量约36 kD的目的蛋白。本研究从尾叶桉GLU4中克隆得到EuCCR基因并原核表达,为该基因的酶学分析以及利用该基因转化调控尾叶桉木质素合成奠定基础。

超高效液相色谱串联质谱联用法快速筛选3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂

建立了超高效液相色谱串联质谱仪(UPLC-MS/MS)检测酶促反应体系中还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)浓度变化,快速筛选3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)抑制剂的方法。优化了HMGCR酶促反应体系和检测NADPH的色谱-质谱条件,探讨了NADPH的离子化试剂的作用和质谱碎裂机理。采用ACQUITY UPLC BEH Amide色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),以三乙胺/六氟异丙醇缓冲液(pH=8.0)为流动相,流速0.3 mL/min,柱温30℃,电喷雾离子源-多反应监测模式,对酶促反应体系中的NADPH进行分析。NADPH的峰面积与其浓度在0.05～50μmol/L范围内呈良好的线性关系(r>0.9996),定量限(S/N=10)为0.05μmol/L。

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂的构效关系研究进展

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG CoA)还原酶抑制剂是治疗高胆固醇血症的有效药物。现综述该类药物的发展概况和作用机制,并从母环、连接链和侧链三部分总结其构效关系,为国内研发新的HMG CoA还原酶抑制剂提供参考。

马尾松肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)克隆及分析(英文)

对马尾松肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)进行扩增、克隆和测序(GenBank登录号:EU753854)。应用MEGA4.0.2软件对不同树种CCR基因的核苷酸和氨基酸序列进行比对,结果表明:马尾松CCR基因的外显子和内含子数目与火炬松、杨树、银合欢、光皮桦、冈尼桉、柳桉、蓝桉的外显子和内含子数目相同,都有5个外显子和4个内含子。马尾松CCR基因编码区975bp,编码324个氨基酸。马尾松外显子Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,V分别为133,155,186,353,148bp,而内含子Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ分别为1450,216,737,941bp。马尾松CCR外显子和内含子连接处序列除内含子Ⅱ/外显子Ⅲ出现GTPuGG/外显子Ⅲ,其余遵循外显子/GTPuAG/外显子组成规律。马尾松外显子Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ核苷酸数目与桉属、杨属、桦木属和松属树种相同,但外显子Ⅰ和外显子Ⅴ不尽相同。比对的树种间在该基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列上相对保守,也存在一定差异。马尾松与火炬松、光皮桦、银合欢、杨树、冈尼桉、柳桉、蓝桉各物种间编码区核苷酸序列相似性大小分别为99.2%,67.8%,68.0%,68.9%,69.5%,69.3%,69.9%,而相应的氨基酸序列间相似性大小分别为99.1%,73.5%,72.5%,74.4%,75.0%,74.4%,75.0%。马尾松与其他13个树种CCR序列构建的系统进化树表明:3个针叶树种形成1个独立分支,而且最早进化。