益母草糖基转移酶基因的克隆及原核表达分析

通过cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)从益母草(Leonurus heterophyllus Sweet)叶片中克隆获得了一个编码糖基转移酶的基因(LhsUGT).该基因cDNA全长为1562 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1368 bp,编码455个氨基酸残基,其分子量和等电点分别为50.47 kD和5.52.生物信息学分析结果显示:LhsUGT编码的酶蛋白含有3种二级结构,其中α螺旋占43.1％,β折叠片占17.5％,无规卷曲占39.4％,其C端还发现了一段高度保守的PSPG结构域,说明LhsUGT编码的酶蛋白属于植物糖基转移酶超家族;对LhsUGT的氨基酸序列进行BLAST同源比对,发现益母草与其它植物的糖基转移酶序列相似性为26.4％～68.0％;系统进化树分析表明,LhsUGT蛋白属于拟南芥糖基转移酶超家族的L组,故推测它可能具有催化简单酚类发生糖基化的功能;SDS-PAGE电泳显示,原核表达系统成功表达出分子量约为69 kD的LhsUGT重组蛋白,其N端含有一段17.9 kD的His标签,且在IPTG诱导5h后达到最高表达量.本研究结果为进一步开展体外酶促反应、阐明益母草糖基转移酶的生物学功能奠定了基础.