马铃薯SGAs合成代谢途径末端SGT酶基因克隆及序列分析

糖苷生物碱(SGAs)是一类存在于茄科植物和百合科植物的重要次生代谢物,与植物抗逆性和产品品质有密切关系,同时在医药上具有广泛的药理学活性。茄啶:糖基转移酶(SGT)为SGAs合成代谢途径末端关键酶,研究其基因结构及其编码的酶蛋白特性,对于调控植物体内SGAs合成及其通过微生物发酵生产SGTs有重要的作用和意义。通过生物信息学分析方法预测3个糖基转移酶cDNA编码的酶蛋白结构和特性。以马铃薯块茎表皮总RNA为模板,采用RT-PCR的方法扩增出3个糖基转移酶(SGT1、SGT2和SGT3)基因片段并克隆到pMDR19-T载体。阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,序列分析结果表明,克隆到的sgt1、sgt2和sgt3三个同源的序列片段(1 467～1 518bp),编码488～505个氨基酸;所得序列与GenBank中注册的高等植物SGT酶基因核苷酸序列(U82367.2、DQ 218276.1和DQ 266437)的同源性均在99.12%以上,氨基酸同源性达到99%以上,3个基因都具有UDPG糖基转移酶保守结构域及许多重要功能位点;PI为5.52～5.62。三级结构预测表明,该氨基酸同糖基转移酶单体结构模型相似,都为糖基转移酶家族成员,具有合成类固醇糖苷生物碱的功能,基因序列已注册到Gen-Bank,序列注册号分别为:sgt1,JN695005;sgt2,JN695006;sgt3,HM188447。