[发明专利]菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族编码序列及应用

说明书

技术领域

本发明涉及菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族的核苷酸序列及其应用，本发明还涉及菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族的氨基酸序列，属于生物技术领域。

背景技术

菘蓝为十字花科植物，其根入药，即为常用中药板蓝根，有清热解毒，凉血利咽等功效，应用十分广泛，主要制剂有板蓝根颗粒、板蓝根含片等，临床用于流行性感冒、流行性乙型脑炎、流行性腮腺炎、急慢性肝炎、带状疱疹等。化学成分及药理活性研究表明落叶松脂素是菘蓝发挥抗病毒功效的重要活性物质基础。因此，提高落叶松脂素的含量是获得抗病毒活性高的优良菘蓝品系的关键，具有重要的应用价值；同时，落叶松脂素属于木脂素类成分，降低菘蓝中落叶松脂素的含量，减少木质化的程度，能有效降低以其作为原料转化为生物燃料的难度，对于生物能源的生产也具有重要意义。

植物次生代谢工程是利用基因工程和分子生物学方法阐明植物次生代谢产物生物合成的机制，了解清楚代谢途径和相关酶的信息，对控制生物合成路径的基因进行调控，从而达到在分子水平上改造代谢途径，调控目标产物的定向合成，趋利避害，提高或降低植物中特定化合物产量的目的。经文献检索发现，4-香豆酰辅酶A连接酶（4CL）对落叶松脂素的生物合成起到了非常重要的调控作用，是木脂素代谢工程的重要靶点。因此，从菘蓝中分离获得4-香豆酰辅酶A连接酶并利用其进行目标性的代谢调控，一方面有可能打破落叶松脂素生物合成限速瓶颈，获得落叶松脂素高产的高品质菘蓝株系；另一方面有可能降低以落叶松脂素为代表的木脂素的含量，减少菘蓝木质化的程度，为生物能源的生产提供有效的原材料。目前尚未发现与本发明所提及的菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白及应用的相关报道。

发明内容

本发明提供了编码菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族的核苷酸序列，其特征在于：其核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3所示。

本发明还提供了菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族的氨基酸序列,其特征在于：其序列如SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5以及SEQ ID NO.6所示。

本发明还提供了一种通过调控菘蓝4-香豆酰辅酶A家族蛋白的表达以改变落叶松脂素的生物合成的应用。

发明作用与效果

本发明提供了菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族的三段编码序列，分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3所示。

本发明还提供了菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶蛋白家族的氨基酸序列,其特征在于：其序列如SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5以及SEQ ID NO.6所示。

本发明还提供了一种通过调控菘蓝4-香豆酰辅酶A家族蛋白的表达以改变落叶松脂素的生物合成的应用。

附图说明

图1是Ii4CL蛋白的氨基酸序列与拟南芥中4CL蛋白氨基酸序列的比对；

图2是Ii4CL1、Ii4CL2、Ii4CL3融合蛋白在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中原核表达的SDS-PAGE检测；

图3是Ii4CL1、Ii4CL2、Ii4CL3经纯化的融合蛋白的SDS-PAGE检测；

图4是抑制Ii4CL1的株系与野生型株系的Ii4CL1的相对表达量；

图5是抑制Ii4CL1的株系与野生型株系的落叶松脂素的含量对比；

图6是抑制Ii4CL2的株系与野生型株系的Ii4CL2的相对表达量；

图7是抑制Ii4CL2的株系与野生型株系的落叶松脂素的含量对比；

图8是抑制Ii4CL3的株系与野生型株系的Ii4CL3的相对表达量；以及

图9是抑制Ii4CL3的株系与野生型株系的落叶松脂素的含量对比。

具体实施方式

<实施例一>菘蓝4-香豆酰辅酶A连接酶家族基因的克隆

1.组织分离

菘蓝（I.indigotica）叶片采集自第二军医大学药学院植物园，采取材料后，立即置于液氮中冷冻保存。

2.mRNA的分离