黄花蒿R2R3-MYB转录因子全基因组鉴定及生物信息学分析
2021-09-14李琦王怡超刘畅谭何新
李琦 王怡超 刘畅 谭何新
(1. 海军军医大学药学院,上海 200433;2. 上海中医药大学岳阳中西医结合医院,上海 200437)
以青蒿素为基础的联合用药(artemisinin-based combination therapy,ACT)是世卫组织推荐的疟疾一线用药[1]。青蒿素及其衍生物还被用于癌症、红斑狼疮、风湿等疾病的治疗中[2],应用的扩大导致需求量进一步增大。因此,提升青蒿素产量是当前国际研究热点。目前,青蒿素的唯一天然来源是药用植物黄花蒿(Artemisia annua L.),但是其含量相对比较低,只占干重的0.1%-0.8%[3]。近年来,合成生物学在青蒿素生物半合成上取得了比较大的发展,已可较高效的合成青蒿酸(artemisinic acid)[4],然而酵母无法像黄花蒿腺毛一样提供青蒿素合成所需的特殊油性氧化环境,难以实现青蒿素的体外生物全合成。目前青蒿素市场供应仍然依赖于从黄花蒿中提取,培育高品质黄花蒿株系意义重大[5-6]。
植物次生代谢过程中,转录因子可调控代谢途径中一系列基因的表达,对转录因子的干预是一种有效的调控植物次生代谢产物合成的方法[7],黄花蒿中已有多个家族的转录因子被证实参与青蒿素的生物合成途径[8]。MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子家族具有保守的MYB结构域(MYB domain),数量庞大且功能多样,广泛存在于所有真核生物中[9-10]。植物中MYB转录因子的保守结构域通常由1-4个相邻的重复序列组成,根据重复序列的数量和位置不同,MYB转录因子可分为4个亚家族,即R3-MYB、R2R3-MYB、R1R2R3-MYB和atypical-MYB,其中R2R3-MYB是最常见的类型[10]。MYB转录因子广泛参与植物重要的生物过程,包括应激和防御反应、初生代谢与次生代谢的调控、细胞分化、种子和花的发育等[11]。……
