摘要:
莨菪碱6β-羟化酶（hyoscyamine 6 beta-hydroxylase,H6H）是托品烷类生物碱（tropane alkaloids,TAs）合成途径中的最后一个限速酶,直接催化东莨菪碱的生物合成,同时也是TAs代谢工程改造的首要靶标基因。本研究克隆了木本曼陀罗（Datura arborea）H6H基因的全长c DNA和g DNA序列（命名为Da H6H,c DNA Gen Bank登录号为KR006981,g DNA Gen Bank登录号为KR006983）,对该基因进行了组织和诱导表达并在大肠杆菌中进行了重组表达。Da H6H基因c DNA全长1 375 bp,编码347个氨基酸残基,其g DNA含有4个外显子和3个内含子,和曼陀罗（Datura stramonium）的H6H基因相似性最高。Da H6H编码蛋白也与曼陀罗的H6H序列一致性最高（90.5%）,具备保守的2-oxoglutarate结合基序和两个iron结合基序。q PCR检测Da H6H在老叶中表达量最高,其次为须根,主根中不表达,同时其表达受Me JA的抑制。大肠杆菌重组诱导表达成功诱导出了约39 k D的重组Da H6H蛋白。对比了不同TAs资源植物发根和根中的东莨菪碱和莨菪碱含量,表明木本曼陀罗是少有的东莨菪碱占优势的植物。Da H6H基因的克隆和重组表达为深入研究不同植物中TAs生物合成的分子调控机制奠定了基础,同时也为开展东莨菪碱代谢工程研究提供了新的候选基因。
