胡黄连2-C-甲基-D-赤藓糖-4-磷酸胞苷转移酶基因的生物信息学分析

目的研究胡黄连Picrorhiza kurrooa 2-C-甲基-D-赤藓糖-4-磷酸胞苷转移酶(MCT)基因特征并预测MCT结构与功能位点。方法以胡黄连MCT基因为研究对象,利用NCBI网站及生物信息学软件对其碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性、保守区及二级结构和三级结构进行预测和分析;并对9个物种的MCT基因进行多重比对与进化分析。结果胡黄连MCT基因的mRNA序列长为1 216 bp(GenBank JQ991625.1),编码由399个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质相对分子质量为44 448.5,其中量最高的为Ser(10.0%);整个多肽中疏水性氨基酸占59.5%,平均疏水值为0.050;与丹参Salvia miltiorrhiza MCT氨基酸序列对比同源性最高,达99%。结论胡黄连MCT基因处于稳定状态,编码的蛋白为疏水性蛋白,在进化过程中是相对保守的,获得的保守区段序列信息为其他物种MCT基因的克隆奠定了基础。

滇龙胆GrCMS基因的克隆与表达分析

2-C-甲基-D-赤藓醇4-磷酸胞苷酰转移酶是赤藓糖磷酸酯(MEP)途径中的第三个催化酶。以滇龙胆转录组为基础,采用RT-PCR技术从滇龙胆幼叶克隆2-C-甲基-D-赤藓醇4-磷酸胞苷酰转移酶基因GrCMS,并进行原核表达和组织特异性表达分析。序列分析显示,GrCMS基因(登录号KJ917164)开放阅读框(ORF)长933 bp,编码310氨基酸,推测分子量为34.23 kD,等电点为7.68。蛋白质序列分析显示,GrCMS无信号肽,为亲水稳定蛋白,主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,可能定位叶绿体;具有CMS保守结构域。进化分析结果表明,GrCMS蛋白与长春花CrCMS蛋白亲缘关系最近。原核表达结果表明,GrCMS与预期蛋白大小一致。定量PCR结果表明,GrCMS基因主要在叶中表达。结果为进一步研究该基因功能和龙胆苦苷生物合成途径奠定基础。

以IspD为靶点的新型抗结核药物筛选研究

目的:筛选靶向结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸-胞嘧啶转移酶(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate cytidylyltransferase,Isp D)的新型抗结核化合物,研制具有全新作用机制的新型抗多药耐药MTB药物。方法:应用高通量的微生物体外微量、直观快速的药敏试验方法,筛选得到具有抑制MTB生长的阳性化合物;同时在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中重组表达MTB的Isp D,建立酶活测定方法,构建Isp D酶抑制剂筛选模型,从具有抑制MTB生长的阳性化合物中筛选Isp D抑制剂;对在酶水平上具有良好抑制活性的化合物进行作用机制研究,确定其对MTB(H37Rv)的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC),评价其抗菌谱,测定其对非洲绿猴肾细胞(Vero)和人肝癌细胞(Hep G2)的毒性。结果:从4万多个化合物中初步得到了159个具有抑制MTB生长的阳性化合物,从中筛选得到了5个Isp D的抑制剂,其中的IMB-4901显示出较好的Isp D抑制活性(50%inhibiting concentration,IC50=19.3μg·m L-1)和抗MTB活性(MIC=1.6μg·m L-1)。结论:成功获得了以Isp D为靶点的新型抗MTB药物先导化合物。