基于反向柔性对接分析策略的羟基红花黄色素A生物合成关键基因的功能验证及途径解析

批准号:
81973421
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
郭美丽
依托单位:
学科分类:
中药资源
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭美丽
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中文摘要
前期工作基于红花转录组及代谢组数据库,以不含羟基红花黄色素A(hydroxysafflor yellow A,HSYA)的红花W品系为对照,通过对高HSYA的Y品系花冠时序性差异表达基因与时序性累积黄酮类代谢物的关联分析,获得了可能参与HSYA生物合成的功能基因。进而以黄酮类代谢物为配体,以基因预测的蛋白酶为受体,采用反向分子柔性对接策略,预测出了HSYA生物合成途径及其关键基因:1个CYP450、3个Reductases和2个 UGTs。本研究拟在分析候选基因时空表达及HSYA时空分布特征的基础上,通过构建Crispr/cas9基因敲除载体,以花粉管通道法遗传转化红花Y品系,通过对基因敲除突变体从基因表达到代谢物的分析,验证其生物学功能;通过构建异源表达载体,鉴定酶的催化活性。最终明确HSYA生物合成关键基因的功能,解析其代谢途径。为后续HSYA的合成生物学研究提供重要科学依据。
英文摘要
In the early stage, basing on safflower transcriptome and metabolomics database, and as negative control of HSYA-absent W line, we successfully performed the correlated analysis between differential genes and flavonoids metabolites changes depending on the timeline of florets developmental stages, and obtained potential functional genes participated in HSYA biosynthesis. Furtherly, by adopting of Reverse Flexible Docking Strategy (RFDS), the flavonoid metabolites used as ligands and putative protein enzymes as receptors, it’s predicted that the biosynthetic pathway of HSYA and key genes: 1 CtCYP450, 3 reductases as well as 2 CtUGTs. To valid their biological functions, at first, through constructing Crispr/cas9 plasmid and transforming Y line by the method of pollen-tube, we are attempting to figure out gene expression and metabolites accumulation changes. On the other hand, heterologous protein expressions would be carried out and enzymatic activities be identified in vitro. In the end, we would conform key genes’ functions and specify HSYA biosynthetic pathway. This study would provide significant foundation for following HSYA synthetic biology studies.
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DOI:10.3389/fpls.2022.833811
发表时间:2022
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:
通讯作者:
DOI:10.3390/molecules28227613
发表时间:2023-11-15
期刊:Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Qi S;He B;Wang H;Duan Y;Wang L;Gao Y;Guo M
通讯作者:Guo M
DOI:--
发表时间:2022
期刊:药学实践与服务
影响因子:--
作者:王璐暖;吴建辉;何贝轩;张彦洁;郭美丽
通讯作者:郭美丽
药油兼用红花品质形成的分子机制研究
- 批准号:81473300
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:71.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:郭美丽
- 依托单位:
基于cDNA文库基因测序及芯片分析技术的羟基红花黄色素A生物合成途径的研究
- 批准号:81173484
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:郭美丽
- 依托单位:
基于BSA策略及cDNA-AFLP技术的与红花品质相关基因的克隆及功能研究
- 批准号:30772734
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:郭美丽
- 依托单位:
应用AFLP技术筛选与红花品质相关的分子标记
- 批准号:30271588
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:郭美丽
- 依托单位:
红花资源的品质评价
- 批准号:39700012
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:12.5万元
- 批准年份:1997
- 负责人:郭美丽
- 依托单位:
国内基金
海外基金
