山茱萸萜类甲羟戊酸合成途径关键酶CoHMGS基因的克隆与分析

2021-09-23侯典云王瑶瑶刘晓冉张佳琪马占强胥华伟王笑尘

中草药 2021年18期

侯典云，王瑶瑶#，刘晓冉，张佳琪，马占强，胥华伟，王笑尘

1.河南科技大学农学院，河南洛阳 471023

2.洛阳市道地药材繁育与创新利用工程技术研究中心，河南洛阳 471023

3.南阳市山茱萸研究所，河南南阳 474550

山茱萸为山茱萸科植物山茱萸Cornus officinalisSieb.et Zucc.的干燥果肉，是我国传统名贵药材，具有补益肝肾、收涩固脱等功效[1]。山茱萸的主要成分有环烯醚萜类、鞣质类、黄酮类、三萜类、苯丙素类等，还包含多种对人体有益的其他物质[2]。现代药理学研究认为山茱萸具有抗肿瘤[3]、抗氧化[4]、抗炎症[5]、护肝[6]、降血糖[7]等生物学活性，具有较好的开发应用前景。

植物体内的萜类有2条合成途径：1条是甲羟戊酸途径，在细胞质中发挥作用；另1条是发现较晚的甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径，定位在质体[8]。3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合酶（HMGS）是甲羟戊酸途径的关键酶，作用于该途径的第2步反应，催化一分子乙酰乙酰辅酶A和一分子乙酰辅酶A缩合生成3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A[9]，接着进行后续反应生成相应的萜类物质。HMGS对萜类物质的生物合成至关重要，备受关注，近年来在银杏[10]、牛樟芝[11]、桑黄[12]、陆英[13]、灵芝[14]和丹参[15]等药用植物上均有研究，但在山茱萸中未见报道。

在山茱萸转录组中，通过分析目前只发现了c102453_g2[16]这1个HMGS基因，利用primer premier 5.0软件设计引物，采用RT-PCR技术扩增CoHMGS基因，通过生物信息学分析软件初步探讨CoHMGS编码蛋白质的特征信息，为进一步研究山茱萸体内甲羟戊酸生物合成途径奠定基础。