藏药喜马拉雅紫茉莉谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆及表达分析

摘要

谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)是参与谷胱甘肽催化反应的关键酶,在生物解毒、应激耐受和次级代谢等多个方面发挥生物学功能。本研究以藏药喜马拉雅紫茉莉为材料,基于前期转录组数据,从cDNA中克隆出谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因MhGSTL3,该基因开放阅读框(ORF)全长717bp,编码238个氨基酸。利用多种生物信息学分析方法对该基因预测和分析,结果显示,该基因编码蛋白的相对分子质量为27.08kDa,理论等电点pI值为5.21,推测该蛋白为稳定的弱酸性亲水型蛋白,不含信号肽,不存在跨膜结构;通过多序列比对,发现该蛋白具有两个GST家族典型的保守活性位点;系统进化分析表明,与该蛋白同源性最高的是欧洲栓皮栎。利用实时荧光定量PCR检测得出MhGSTL3在花中表达量最高,果中最低;低温胁迫时该基因在根和叶中的表达量均升高,根中升高显著。该研究首次从喜马拉雅紫茉莉中克隆出了MhGSTL3的cDNA全长,并揭示了MhGSTL3在不同组织及温度下的差异表达,为今后对MhGSTL3基因分子机制的探究提供理论参考。