翼首草鲨烯合酶(PhSQS2)全长克隆、表达特性分析及蛋白功能验证

目的从匙叶翼首草Pterocephalus hookeri转录组中挖掘参与三萜合成的鲨烯合酶(squalene synthase,SQS)并研究其作用机制。方法以翼首草基原植物匙叶翼首草为研究对象,基于前期转录组数据筛选克隆PhSQS2基因,并进行生物信息学分析;通过烟草瞬时转化实验观察PhSQS2亚细胞定位情况,利用实时荧光定量PCR分析PhSQS2在不同器官中的表达特征;构建原核表达载体经体外酶促反应鉴定PhSQS2功能。结果PhSQS2基因开放阅读框(open reading frame,ORF)区域全长1242 bp编码414个氨基酸,蛋白相对分子质量为47400,理论等电点为6.57,总平均疏水性为-0.075,为不稳定蛋白。PhSQS2主要定位在细胞核和细胞质中;组织分布具有特异性,在根和叶中均有表达,叶中表达量显著高于根中。体外酶促实验证明PhSQS2催化法尼基焦磷酸生成鲨烯。结论PhSQS2的功能鉴定为解析翼首草中萜类物质生物合成途径,提高三萜皂苷类成分含量及优质种质资源筛选培育提供了前期理论基础。