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分子植物育种
(
网络版
)
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1101
-
1106
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1101
-
1106
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
1101
研究报告
A Letter
玳玳花咖啡酸甲基转移酶基因的电子克隆及序列分析
张强
,
张晓伟
,
孟月娥
,
李艳敏
,
王慧娟
,
王利民
河南省农业科学院园艺研究所
,
郑州
, 450002
通讯作者
:
qiangzh76@163.com
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
14
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0014
收稿日期：
2010
年
08
月
11
日
接受日期：
2010
年
10
月
21
日
发表日期：
2011
年
02
月
22
日
这是一篇采用
Creative Commons Attribution License
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,
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件的使用与传播。
引用格式：
张强等
, 2011,
玳玳花咖啡酸甲基转移酶基因的电子克隆及序列分析
,
分子植物育种
Vol.9 No.14 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0014)
摘
要
许多植物的次生代谢化合物的合成涉及到一个或多个羟基由甲基转移酶
(O-methyltransferases, OMTs)
催化的的甲基
化反应。本研究根据植物
OMTs
的保守结构域设计了
1
对简并引物，利用同源克隆的方法从香花植物玳玳花的花蕾中获得的
一个
OMT
片段。随后，通过电子克隆的方法对
NCBI
的
EST
数据库进行搜索和比对获得了其
cDNA
序列全长，并经过
RT-PCR
验证。其推断的最大
ORF
框为
1 101 bp
，编码蛋白由
366
个氨基酸组成，分子量为
39.9 kD
，等电点为
5.76
。序列分析发现
从第
35
个到第
86
个氨基酸为蛋白二聚化
(Dimerisation)
结构域，在许多植物甲基转移酶基因的
N
端存在，从第
104
个到第
341
个氨基酸为甲基转移酶结构域。同源比对和分子进化树分析发现，所获得的玳玳花
OMT
基因与植物
COMTs (caffeic acid
O-methyltransferases)
具有较高的相似性而被命名为
CaCOMT (GenBank
登录号
: HM641694)
。最后，对
CaCOMT
的功能进行
了讨论，其可能同时在木质素生物合成和花香物质代谢中起作用。
关键词
玳玳花
; COMT;
电子克隆
;
序列分析
In Silicon Cloning and Sequence Analysis of Caffeic Acid O-methyltransferases
from
Citrus Aurantium
Zhang Qiang , Zhang Xiaowei , Meng Yuee , Li Yanmin , Wang Huijuan , Wang Limin
Institute of Horticulture, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou, 450002, P.R. China
Corresponding author, qiangzh76@163.com;
Authors
Abstract
The biosynthesis of many plant secondary compounds involves the methylation of one or more hydroxyl groups,
catalyzed by O-methyltransferases (OMTs). We obtained a plant OMTs fragment from the flower buds of Citrus aurantium by
employing a pair of degenerate primers designed based on the conservative regions of different plant OMTs. Subsequently, its whole
cDNA seuence was silicon cloned by comparing and searching in ESTs library of NCBI and confirmed by RT-PCR. Its induced the
largest ORF consisted of 1 101 bp encoding a protein of 366 amino acids with MW 39.9 kD and PI 5.76. Sequence analysis indicated
that the amino acids residuals at the 35th to 86th form a protein dimerisation domain which was found in N terminal of many plant
OMTs protein and the amino acids residuals at the 104th to 341th form a O-methyltransferases domain. Phylogenetic analysis
revealed that it share high homology to plant caffeic acid O-methyltransferases (COMTs), named as CaCOMT (GenBank Accession
Number: HM641694). At last, it’s probable function was discussed, which could play a role in lignin biosynthesis and floral scent
compounds metabolism.
Keywords
Citrus aurantium; COMT; In silicon cloning; Sequence analysis
研究背景
许多植物次生化合物的合成涉及到一个或多个
羟基的甲基化过程
(Schroder et al., 2002)
。植物
O
-
甲基转移酶
(O-methyltransferases, OMTs)
在次生代
谢中具有重要作用，能够催化
S
腺苷甲硫氨酸
(S-adenosylmethionine, SAM)
的甲基转移到许多受
体分子的羟基，参与一些次生代谢产物的合成。植
物的
OMTs
基于蛋白的氨基酸序列被分为两类
(Joshi
and Chiang, 1998)
。
I
类
OMTs
中研究最多的是咖啡酰辅
酶
A(CoA)-
Ｏ-甲基转移酶
(caffeoyl coenzyme A OMTs,
CCoAOMT)
，它催化木质素合成前体咖啡酰
CoA
的
甲基化生成阿魏酰
CoA (Humphreys and Chapple,
2002)
。
II
类
OMTS
，咖啡酸甲基转移酶
(caffeic acid
O-methyltransferases, COMTs)
由于被认为参与
S
木