刺五加鲨烯环氧酶基因家族2成员表达特性的分析(1)

http://www.100md.com 2015年1月1日 中国中药杂志 2015年第1期

     [摘要]刺五加的鲨烯环氧酶(SE)基因家族存在2个成员。为了探明其表达特性，利用实时荧光定量PCR技术，分析刺五加SE1，SE2在不同生长发育时期、器官和茉莉酸甲酯(MeJA)处理对其表达及皂苷含量的影响。结果表明，刺五加SE2在各时期、器官中表达量均显著高于SE1。在整个生长期中SE1表现为低-高-低的特点，SE2则表现出随着生长的进行而显著降低的变化趋势，两者均在根中的表达量最低，MeJA处理对SE1的提升水平显著高于SE2。刺五加的皂苷含量与SE1表达量间的相关系数为0.858，呈显著的正相关关系(P<0.05)，而SE2未达显著水平。说明SE1是催化刺五加三萜皂苷生物合成的关键酶。

    [关键词]刺五加;鲨烯环氧酶基因;表达;皂苷

    [收稿日期]2014-07-20

    [基金项目]河北省自然科学基金-石药集团医药联合研究基金项目(H2012401006);河北省教育厅科研项目(QN2014102);河北联合大学培育基金项目(GP201306)

    [通信作者]*邢朝斌，副教授，研究方向为分子生药学、药用植物细胞工程，Tel：(0315)3725859，Fax：(0315)3726341，E-mail： xzbheuu@126.com

    [作者简介]龙月红，实验师，研究方向为分子生药学，E-mail：lyhheuu@126.com

    Expression profiles analysis of two member of squaleneepoxidase

    gene family from Eleutherococcus senticosus

    LONG Yue-hong， LI Fei-fei， YANG Guo， XING Zhao-bin*

    (College of Life Science， Hebei United University， Tangshan 063000， China)

    [Abstract]In order to find the characteristics of two members of gene family of squaleneexpoxidase (SE)， a quantitative real time PCR method was developed to analyze the expression of Eleutherococcus senticosus SE1 and SE2 gene from different growth periods and in different organs. The result indicated that all the expression of SE2 more than SE1 in the whole growth period and organs of E. senticosus. And in the whole growth period， expression of SE1 showed a low-high-low characteristic. Both expression of SE2 and growth period showed the same trend. The lowest content of the expression was in the roots. SE1 expression have been improved more than SE2 when treated with MeJA. The expression of E. senticosus SE1 and saponins content had significantly positive correlation(P<0.05)， and the correlation coefficients was 0.858， while the correlation was not significant for SE2. That indicated that SE1 played a key enzyme gene in the biosynthesis of triterpenoidsaponins.

    [Key words]Eleutherococcus senticosus; squaleneepoxidase gene; expression; saponins

    doi：10.4268/cjcmm20150111

    刺五加Eleutherococcus senticosus(Rupr.et Maxim) Maxim是我国传统的珍贵药用植物，具有增强免疫力、抗衰老等多种生理活性，三萜皂苷类化合物是其主要活性成分之一^[1]。在植物体内，鲨烯环氧酶(squaleneepoxidase，SE)催化鲨烯氧化生成2，3-氧化鲨烯，是三萜类化合物生物合成的第一步氧化反应，之后进一步合成三萜类、甾醇、胆固醇等重要萜烯类物质，其表达量和活性决定了后续产物的产量，因此SE是此类物质合成中一个公认的关键限速酶^[2-3]。在酵母和小鼠中，SE是以单拷贝形式存在的，因此，其突变或缺失可直接导致个体的死亡[2， 4]。与此不同，在植物中，SE通常以2个或2个以上成员构成的基因家族形式存在^[4]。拟南芥的测序结果显示，其SE基因家族由6个成员构成，其中成员1～3编码有功能的鲨烯环氧酶，4～6无催化三萜类合成的活性^[5]。而人参的SE有2个具有生物学功能的成员，茉莉酸甲酯仅提高了成员1的表达，而成员2的表达却受到了抑制^[2]。这说明SE基因家族的各成员对药用成分的生物合成具有不同的调节机制，各成员在催化三萜、甾醇等合成时扮演着不同的角色^[6]。因此，分别分析SE基因家族中各成员的表达模式及其对皂苷含量的作用强度，对探明SE基因家族在三萜皂苷生物合成中的作用机制具有重要的意义。(龙月红 李非非 杨果 邢朝斌)

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