荆礼 郑汉 姚娜 陈美兰 申业 黄璐琦

[摘要]4二磷酸胞苷2C甲基D赤藓醇激酶（4diphosphocytidyl2CmethylDerythritol kinase，CMK）是植物萜类化合物生物合成途径甲基赤藓醇4磷酸途径（methylerythritol4phosphate pathway，DXP/MEP）上的第4个关键酶。该研究根据樟树转录组数据，利用RTPCR（reverse transcriptionPCR）方法从药用植物樟树Cinnamomum camphora中克隆得到4二磷酸胞苷2C甲基 D赤藓醇激酶基因，命名为CcCMK1（GeneBank登录号 Ku376098），对其序列进行生物信息学分析，结果表明该基因开放阅读框（ORF）为1 212 bp，编码403个氨基酸，推测其相对分子质量为4446 kDa，等电点（theoretical pI）为499。跨膜结构分析表明CMK蛋白不存在跨膜结构。信号肽分析表明其为非分泌蛋白，不存在信号肽。亚细胞定位表明其定位于叶绿体中。利用荧光实时PCR检测了龙脑樟、油樟、芳樟、脑樟和异樟5种化学型樟树中CcCMK1基因的表达量，结果表明CcCMK1基因在油樟中的表达量最高，龙脑樟中表达量最低，为樟树萜类化合物生物合成途径关键酶基因元件挖掘提供研究基础。

[关键词]樟树；4二磷酸胞苷2C甲基D赤藓醇激酶（CMK）；基因克隆；生物信息学分析；表达分析

[Abstract]The 4diphosphocytidyl2CmethylDerythritol kinase was the fourth key enzymes in plant terpenoid biosynthesis pathway of methyl erythritol phosphate pathway（MEP） According to the study of Cinnamomum camphora transcriptome data，we abtained the 4diphosphocytidyl2CmethylDerythritol kinase gene using RTPCR，and named CcCMK1，then deposited it in GeneBank（Accession number： Ku376098）Bioinformatics analysis showed the open reading frame （ORF） of the CcCMK1 was 1 212 bpThe putative protein encoded 403 amino acids，and its molecular weight was 4446 kDa and theoretically isoelectric point was 499Transmembrane structure analysis showed that there was no transmembrane structure Signal peptide analysis showed that it was a non secretory protein， and there was no signal peptide The subcellular localization showed that the chloroplast was located in the chloroplastAnalysis of the expression of CcCMK1 gene in five chemotypes of C camphora using Realtime PCR showed its expression level was highest in C longepaniculatum， and the lowest in Borneol camphorThis research provided a basis for characterizing the key enzyme genes of terpenoid biosynthetic pathway in C camphora

[Key words]Cinnamomum camphora； 4diphosphocytidyl2CmethylDerythritol kinase（CMK）； gene cloning； bioinformation analysis； expression analysis

doi：10.4268/cjcmm20160902

樟樹Cinnamomum camphora （L） Presl不仅是一种常见的药用植物，还是一种含天然精油的经济植物。樟树的根、树皮、叶子和果实均可入药，可诊疗感冒头痛，风湿骨痛，胃腹冷痛等疾病。樟树的枝、叶可提取樟脑和樟油，在医药及香料工业具有极高的经济价值。

樟树中有效药用成分为挥发油类物质，如龙脑、樟脑、芳樟醇、水芥烯、榄香烯等，樟树挥发油类化学成分以及樟树化学类型之间化学成分种类和含量的研究已有大量报道[13]。近年，随着新一代测序技术的广泛应用，人们从基因组、转录组角度对樟树进行研究。……