JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证

韩丽 董滋强 王丽娇 李文钦 王晨辉 肖成志 毛多斌

韩丽, 董滋强, 王丽娇, 等. 普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证[J]. 轻工学报, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008
引用本文: 韩丽, 董滋强, 王丽娇, 等. 普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证[J]. 轻工学报, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008
HAN Li, DONG Ziqiang, WANG Lijiao, et al. Structural prediction,cloning expression,and functional verification of NtASAT2 from Nicotiana tabacum L.[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008
Citation: HAN Li, DONG Ziqiang, WANG Lijiao, et al. Structural prediction,cloning expression,and functional verification of NtASAT2 from Nicotiana tabacum L.[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008

普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证

    作者简介: 韩丽(1983—),女,内蒙古自治区牙克石市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为酶工程。E-mail:han_l@zzuli.edu.cn;
  • 基金项目: 中国烟草总公司重点研发项目(110202202006)

  • 中图分类号: TS41+3;Q786

Structural prediction,cloning expression,and functional verification of NtASAT2 from Nicotiana tabacum L.

  • Received Date: 2024-05-10
    Accepted Date: 2024-05-27

    CLC number: TS41+3;Q786

  • 摘要: 为获得具有活性的普通烟草酰基糖酰基转移酶(NtASAT2),采取生物信息学方法对其序列及结构进行分析和预测,并对其基因进行克隆、原核表达与纯化,通过酶催化反应对获得的重组蛋白进行功能验证。结果表明:在NtASAT2二级结构中,α-螺旋及无规则卷曲占比较大,分别为39.04%和41.13%,且NtASAT2的氨基酸序列与粘毛烟草NacASAT2高度相似;在原核细胞BL21(DE3)表达的重组蛋白中,可溶性NtASAT2含量较少,且NtASAT2与镍柱的亲和力较弱,纯化后仅得到少量目标蛋白;在含有底物的酶催化反应体系中,NtASAT2表现出酶活性并催化生成蔗糖二酯。该研究结果可为NtASAT2在酶催化合成蔗糖酯方面的应用提供理论参考。
    1. [1]

      BAKER I J A,FURLONG D N,GRIESER F,et al.Sugar fatty acid ester surfactants:Base-catalyzed hydrolysis[J].Journal of Surfactants and Detergents,2000,3(1):29-32.

    2. [2]

      DAUDÉ D,REMAUD-SIMÉON M,ANDRÉ I.Sucrose analogs:An attractive(bio) source for glycodiversification[J].Natural Product Reports,2012,29(9):945-960.

    3. [3]

      FARRÁN A,CAI C,SANDOVAL M,et al.Green solvents in carbohydrate chemistry:From raw materials to fine chemicals[J].Chemical Reviews,2015,115(14):6811-6853.

    4. [4]

      马亚茹.糖酯的酶促合成及其功能特性的研究[D].广州:暨南大学,2018.

    5. [5]

      SCHILMILLER A L,MOGHE G D,FAN P X,et al.Functionally divergent alleles and duplicated loci encoding an acyltransferase contribute to acylsugar metabolite diversity in Solanum trichomes[J].The Plant Cell,2015,27(4):1002-1017.

    6. [6]

      SCHILMILLER A L,CHARBONNEAU A L,LAST R L.Identification of a BAHD acetyltransferase that produces protective acyl sugars in tomato trichomes[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2012,109(40):16377-16382.

    7. [7]

      FAN P X,MILLER A M,SCHILMILLER A L,et al.In vitro reconstruction and analysis of evolutionary variation of the tomato acylsucrose metabolic network[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2016,113(2):E239-E248.

    8. [8]

      NADAKUDUTI S S,UEBLER J B,LIU X X,et al.Characterization of trichome-expressed BAHD-acyltrans-ferases in Petunia axillaris reveals distinct acylsugar assembly mechanisms within the Solanaceae[J].Plant Physiology,2017,175(1):36-50.

    9. [9]

      SLOCOMBE S P,SCHAUVINHOLD I,MCQUINN R P,et al.Transcriptomic and reverse genetic analyses of branched-chain fatty acid and acyl sugar production in Solanum pennellii and Nicotiana benthamiana[J].Plant Physiology,2008,148(4):1830-1846.

    10. [10]

      CHANG A X,HU Z Y,CHEN B,et al.Characterization of trichome-specific BAHD acyltransferases involved in acylsugar biosynthesis in Nicotiana tabacum[J].Journal of Experimental Botany,2022,73(12):3913-3928.

    11. [11]

      SCHENCK C A,ANTHONY T M,JACOBS M,et al.Natural variation meets synthetic biology:Promiscuous trichome-expressed acyltransferases from Nicotiana[J].Plant Physiology,2022,190(1):146-164.

    12. [12]

      ZHENG Z Y,QUALLEY A,FAN B F,et al.An important role of a BAHD acyl transferase-like protein in plant innate immunity[J].Plant Journal,2009,57(6):1040-1053.

    13. [13]

      GHOSH B,WESTBROOK T C,JONES A D.Comparative structural profiling of trichome specialized metabolites in tomato(Solanumlycopersicum) and S.habrochaites:Acylsugar profiles revealed by UHPLC/MS and NMR[J].Metabolomics,2014,10(3):496-507.

    14. [14]

      SEVERSON R F,ARRENDALE R F,CHORTYK O T,et al.Isolation and characterization of the sucrose esters of the cuticular waxes of green tobacco leaf[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1985,33(5):870-875.

    15. [15]

      黄申,闫茗熠,陈梦月,等.基于转录组测序和RT-qPCR技术的烟草糖酯合成基因挖掘[J].轻工学报,2023,38(6):78-84.

    16. [16]

      周烨,刘哲益,王方军.结构蛋白质组学研究进展[J].色谱,2019,37(8):788-797.

    17. [17]

      熊强,丁立新,姜晓燕,等.X射线测定蛋白质结构的技术进展与研究现状[J].癌变·畸变·突变,2019,31(1):82-85.

    18. [18]

      韩丽,王丽娇,肖成志,等.烟草NtASAT1基因的原核表达、纯化及功能验证[J].中国生物工程杂志,2023,43(4):30-40.

    19. [19]

      DHAKAL S,SAPKOTA K,HUANG F Q,et al.Cloning,expression and purification of the low-complexity region of RanBP9 protein[J].Protein Expression and Purification,2020,172:105630.

    20. [20]

      PUIG O,CASPARY F,RIGAUT G,et al.The tandem affinity purification(TAP) method:A general procedure of protein complex purification[J].Methods,2001,24(3):218-229.

    21. [21]

      罗莉,李坤,王保成,等.包涵体变复性技术研究进展[J].中国医药生物技术,2012,7(4):290-293.

    22. [22]

      KURIATA A,IGLESIAS V,PUJOLS J,et al.Aggrescan3D(A3D)2.0:Prediction and engineering of protein solubility[J].Nucleic Acids Research,2019,47(W1):W300-W307.

    23. [23]

      苗朝悦,杜乐,王佳琦,等.重组蛋白质在大肠杆菌体系中的可溶性表达策略[J].中国生物工程杂志,2023,43(9):33-45.

    1. [1]

      池哲翔廖敏史尚李声毅廖芸丁冬 . 国外烟草活性成分提取及纤维材料利用现状与展望. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    2. [2]

      池哲翔廖敏史尚李声毅廖芸丁冬 . 国外烟草活性成分提取及纤维材料利用研究现状与展望. 轻工学报, 2025, 40(3): 75-85. doi: 10.12187/2025.03.009

    3. [3]

      王春琼刘凯谢永辉张轲刘春明张晓伟孙浩巍陈丹 . 烟草花叶病毒胶体金检测试纸条的制备与性能评价. 轻工学报, 2025, 40(1): 90-97. doi: 10.12187/2025.01.011

    4. [4]

      齐汉如欧阳少丰李玉杨雪鹏赵建国 . 果胶酶粗酶液与漆酶粗酶液复配酶解膨胀梗丝的工艺优化. 轻工学报, 2025, 40(4): 96-107. doi: 10.12187/2025.04.011

    5. [5]

      梁淼雷添占小林刘思奎张兴全邹恩凯刘语煊周瑞芳 . 烘焙处理对烟草废弃物热解和燃烧特性的影响. 轻工学报, 2025, 40(3): 65-74. doi: 10.12187/2025.03.008

    6. [6]

      史清照范武任瑞冰柴国璧张文龙张启东张建勋李河霖 . 基于膜分离及柱色谱技术的烟草提取物精加工产品的制备. 轻工学报, 2025, 0(0): -.

    7. [7]

      游敏付金存王远王震陈思蒙李斌邓国栋吴恺 . 烟丝形态特性与细支卷烟填充密度均匀性关系研究. 轻工学报, 2025, 40(1): 75-81. doi: 10.12187/2025.01.009

    8. [8]

      程传玲杨淑萌鲁平楚文娟张小娜韩路崔春王豪礼 . 烟灰宏观黏度因子与卷烟包灰性能的关系研究. 轻工学报, 2025, 0(0): -.

    9. [9]

      李艳坤张伟刘彦伶 . 数据融合策略在食用油真实性鉴别中的研究与应用进展. 轻工学报, 2024, 39(5): 50-59. doi: 10.12187/2024.05.006

    10. [10]

      许克静刘语煊张展吕晶晶梁淼李瑞丽张峻松陈小龙 . 辊压法全烟梗再造烟叶的制备工艺优化及结构与性能分析. 轻工学报, 2025, 40(1): 64-74. doi: 10.12187/2025.01.008

    11. [11]

      望运滔郭秀琴王昱李胜杰栗俊广陈博白艳红 . 甲壳素颗粒与原花青素协同改善低盐条件下肌原纤维蛋白乳液凝胶的凝胶特性研究. 轻工学报, 2025, 40(3): 28-37. doi: 10.12187/2025.03.004

    12. [12]

      张嫚张国治张康逸何梦影 . 超声辅助酶解法制备小麦ACE抑制肽及其稳定性研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    13. [13]

      张嫚张国治张康逸何梦影 . 超声辅助酶解法制备小麦ACE抑制肽及其稳定性研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 29-39. doi: 10.12187/2024.05.004

    14. [14]

      朱晓兰李宽赵勇袁广翔汪金玲俞京 . 酶萃取及组氨酸Heyns化合物加香对再造梗丝品质的影响. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    15. [15]

      朱晓兰李宽赵勇袁广翔汪金玲俞京 . 酶萃取及组氨酸Heyns化合物加香对再造梗丝品质的影响. 轻工学报, 2024, 39(6): 77-83. doi: 10.12187/2024.06.009

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  206
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 收稿日期:  2024-05-10
  • 修回日期:  2024-05-27
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索
韩丽, 董滋强, 王丽娇, 等. 普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证[J]. 轻工学报, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008
引用本文: 韩丽, 董滋强, 王丽娇, 等. 普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证[J]. 轻工学报, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008
HAN Li, DONG Ziqiang, WANG Lijiao, et al. Structural prediction,cloning expression,and functional verification of NtASAT2 from Nicotiana tabacum L.[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008
Citation: HAN Li, DONG Ziqiang, WANG Lijiao, et al. Structural prediction,cloning expression,and functional verification of NtASAT2 from Nicotiana tabacum L.[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(4): 69-76. doi: 10.12187/2025.04.008

普通烟草NtASAT2的结构预测、克隆表达及功能验证

    作者简介:韩丽(1983—),女,内蒙古自治区牙克石市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为酶工程。E-mail:han_l@zzuli.edu.cn
  • 1. 郑州轻工业大学 食品与生物工程学院, 河南 郑州 450001;
  • 2. 郑州轻工业大学 烟草工业生物技术重点实验室, 河南 郑州 450001
基金项目:  中国烟草总公司重点研发项目(110202202006)

摘要: 为获得具有活性的普通烟草酰基糖酰基转移酶(NtASAT2),采取生物信息学方法对其序列及结构进行分析和预测,并对其基因进行克隆、原核表达与纯化,通过酶催化反应对获得的重组蛋白进行功能验证。结果表明:在NtASAT2二级结构中,α-螺旋及无规则卷曲占比较大,分别为39.04%和41.13%,且NtASAT2的氨基酸序列与粘毛烟草NacASAT2高度相似;在原核细胞BL21(DE3)表达的重组蛋白中,可溶性NtASAT2含量较少,且NtASAT2与镍柱的亲和力较弱,纯化后仅得到少量目标蛋白;在含有底物的酶催化反应体系中,NtASAT2表现出酶活性并催化生成蔗糖二酯。该研究结果可为NtASAT2在酶催化合成蔗糖酯方面的应用提供理论参考。

English Abstract

参考文献 (23) 相关文章 (15)

目录

/

返回文章