查尔酮合酶蛋白表达技术、结构、活性和进化

• Published in: 西南农业学报 Vol. 25; no. 1; pp. 328 - 336
• Main Author: 陈俊毅 柴友荣 姚永宏
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西南大学农学与生物科技学院,农业部生物技术和作物品质改良重点实验室,重庆市油菜工程中心,重庆市作物品质改良重点实验室,重庆400716%重庆市农业科学院,重庆,401329 2012
• Subjects: 原核表达; 查尔酮合酶（CHS）; 植物Ⅲ型PKS超家族; 活性; 结构; 植物Ⅲ型PKS超家族; 活性; 查尔酮合酶(CHS); 原核表达; 结构
• ISSN: 1001-4829
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4829.2012.01.071

查尔酮合酶（CHS）是类黄酮途径的首步关键酶,参与合成所有类黄酮和异黄酮物质,参与决定多种植物重要性状。NCBI已有2917条CHS序列登录和释放。单个物种基因组中的CHS普遍由基因家族编码,通过基因加倍而产生。CHS蛋白的表达技术目前均是基于大肠杆菌的原核表达,多采用Novagen公司的pET载体系统,最通行参数为37℃条件下1 mmol/L IPTG诱导3h,表达蛋白普遍采用His-Tag进行亲和纯化,采用质谱或免疫分析技术进行身份检测,通过对生化反应底物和产物的HPLC检测可以精确分析酶活。苜蓿等植物的CHS蛋白已完成X射线晶体衍射研究,获得了三维结构和活性位点构象的初步解析,并与植物Ⅲ型PKS超家族中的其它酶类进行了比较。CHS蛋白的催化活性中心含有一个Cys-His-Asn三联体,另外CoA结合通道和内部的起始/延伸/环化腔关系到CHS蛋白的底物特异性及聚酮化合物链延伸的长度。植物Ⅲ型PKS超家族中,其它酶的结构骨架和催化方式与CHS相似,但活性位点残基的变化可能会造成活性中心结构的改变,进而产生底物特异性、催化能力和产物种类的显著变化,是蛋白水平进化的根本动力。