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作者：邢艳萍;李春妍;安星华;高洺泽;赵容;康廷国;窦德强;许亮;
单位：辽宁中医药大学药学院;
摘要：目的 4-香豆酸:辅酶A连接酶(4-coumarate CoA ligase,4CL)是苯丙烷途径中控制木质素、木脂素等化合物生物合成的关键酶与牛蒡子显微特征石细胞发育和牛蒡苷积累密切相关，研究旨在鉴定牛蒡中的4CL基因，探索牛蒡Arctium lappa L. 4CL酶基因家族的生物学功能。方法 研究对牛蒡基因组中预测的8个4CL基因编码序列(Coding sequence,CDS)进行克隆测序，对获得序列进行生物信息学分析，并对Al4CL3进行原核表达。结果 鉴定得到牛蒡4CL基因家族的8个成员克隆后除Al4CL5(96%)、Al4CL8存在5个变异位点之外，其他序列与预测序列一致性均为100%;预测Al4CL3、Al4CL5、Al4CL8蛋白具有2个跨膜螺旋结构;亚细胞定位于细胞质、质膜、叶绿体和内质网;基因序列结构存在一定差异，不均匀地分布于牛蒡1、2、3、9、10和14号染色体上; Al4CL1、Al4CL6、Al4CL8氨基酸序列中存在4CL氨基酸保守域; Al4CL基因启动子区域存在多个顺式作用元件，受多种激素或胁迫诱导;系统进化分析显示Al4CL分为3个亚族，共线性分析表明Al4CL基因家族成员与刺苞菜蓟之间存在更近的亲缘关系;构建重组质粒p ET-28a-chAl4CL3，成功诱导表达出chAl4CL3蛋白，并完成纯化。结论 对牛蒡4CL基因家族的挖掘与鉴定，为牛蒡木脂素的生物合成及其品质的提高提供了一定的理论依据，为深入研究Al4CL及其生物学功能提供参考。
关键词：4-香豆酸;;辅酶A连接酶;;基因克隆;;生物信息学分析;;原核表达
基金资助：国家自然科学基金面上项目(81773852,81874338);; 辽宁省联合基金项目(2023-MSLH-180);; 辽宁省教育厅高校基本科研项目储备项目(2024-JYTCB-022)
