半夏鲨烯合酶和法尼基焦磷酸合酶的基因克隆

摘要

半夏(Pinellia ternata)具有抗肿瘤、抗癌、抗胃溃疡以及增强记忆等生物活性,是一种重要的药用植物.广泛用于治痰饮呕吐、湿痰咳嗽、消痞散结、眩晕、气逆等症状的控制.半夏主要含有生物碱,萜类化合物以及挥发性物质等多种活性成分,据相关文献报道,半夏中含有多种三萜类化合物,并且三萜类化合物的抗肿瘤活性已得到人们的广泛关注.本研究克隆的鲨烯合酶（Squalene Synthase, SQS）和法尼基焦磷酸合酶（Farnesyl Diphosphatesynthase, FPS）是萜类代谢途径中的关键酶。半夏SQS基因的全长cDNA有1763bp，该基因的编码区序列为1233bp，共编码410个氨基酸，分子量为47099.83 kDa，pI为6.56。将半夏SQS基因的全长cDNA序列及其编码蛋白质用BLAST程序进行同源性比对发现，该基因与柿树(Diospyros kaki)鲨烯合酶基因在核苷酸水平上具有较高的同源性；在氨基酸水平上，该基因与大豆(Glycine max)鲨烯合酶基因有77% 的相同性和87% 的相似性。半夏FPS基因的全长cDNA有1590bp，该基因的编码区序列为1053bp，共编码350个氨基酸，分子量为40206.29kDa，pI为5.94。用NCBI进行核苷酸和蛋白质同源性比对，结果发现该基因与麝香百合(Lilium longiflorum Thumb)法尼基焦磷酸合酶基因在核苷酸水平上具有较高的同源性；在氨基酸水平上，该基因与乐昌含笑(Michelia chapensis Dandy)法尼基焦磷酸合酶蛋白有80%的相同序列。这两个半夏基因的克隆可为今后利用基因工程手段改造半夏生物活性成分含量提供帮助。