红花PAL家族全基因组分析及其在悬浮细胞中的表达
2021-06-11郭英男刘月扬马静雨马鑫彤张馨月刘建雨刘秀明李海燕
郭英男,刘月扬,马静雨,张 敬,马鑫彤,张馨月,刘建雨,姚 娜,刘秀明,李海燕
吉林农业大学生命科学学院,生物反应器与药物开发教育部工程研究中心,吉林 长春 130118
红花Carthamus tinctoriusL.为菊科红花的干燥管状花。辛、温,归心、肝经。气微香,味微苦。具有活血通经、散瘀止痛功效。主治经闭、痛经、胸痹心痛、跌扑损伤和疮疡肿痛等[1]。《本草纲目》记载红花汁与血同类,“故能行男子血脉,通女子经水。多则行血,少则养血”[2]。现代药理、临床研究证明,红花具有扩张血管、抗凝血、抗血栓、抗炎镇痛、抗氧化、抗肿瘤、保护心脑血管、保护神经、降压和增强免疫等活性[3-6]。红花花瓣最主要的活性化学成分是黄酮类化合物,主要分为黄酮类、黄酮醇类、醌式查耳酮类和二氢黄酮类。醌式查耳酮类的红花黄色素(SY)占1/5~1/3[5-6],是红花的主要有效成分,有抗心肌缺血、扩张冠状动脉、抑制血小板凝聚、促进血液循环、抗氧化、抗炎等药理作用[7-9]。
苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia- lyase,PAL)将苯丙氨酸脱氨转化成反式肉桂酸,该反应是红花黄酮类生物合成途径的起始反应,苯丙烷类合成代谢的关键酶。PAL 在植物发育过程中起作用,对苯基丙烷次生代谢产物进行调控,对多种环境刺激产生响应[10-13]。PAL 通常是由小的多基因家族编码[12],PAL基因家族常含有的2~6 个家族成员(PAL1、PAL2 和PAL3 等)在植物中的表达具有组织特异性[13],其相对分子质量在220 000~340 000,是一种由4 个77 000~83 000 亚基构成的寡聚酶[14-15]。PAL受内部钝化因子、调节因子和末端产物的调控,是一种诱导酶,当植物在受到病原体攻击、机械损伤、紫外线照射、盐分胁迫、植物激素(乙烯等)和光等刺激后,快速在转录水平上诱导PAL 编码基因的表达[16]。……
