31种药用植物HMGR蛋白的生物信息学分析

郝爱平+国会艳+薛巨坤

摘要：利用生物信息学方法对大戟（Euphorbia pekinensis）、曼地亚红豆杉（Taxus media）、球药隔重楼（Paris fargesii）等31种药用植物HMGR蛋白质的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构、蛋白质二级结构、信号肽等进行预测和分析。结果表明，31种药用植物HMGR蛋白氨基酸残基数量大部分在500～600 aa之间；大多数定位于质膜上；分子质量在58～65 ku之间；主要富含Gly、Ala、Leu、Ser和Val等氨基酸。HMGR蛋白具有一定的亲水性，含有两个跨膜结构域，均不具有信号肽，二级结构的主要构件为α-螺旋和不规则卷曲。曼地亚红豆杉、罗汉果、假马齿苋、苍术、秦艽、土沉香、丹参、银杏、黄花蒿HMGR蛋白为稳定蛋白，而其余均为较不稳定蛋白。同源性分析表明，除了灵芝以外，其他植物均聚集在同一枝上，药用植物HMGR蛋白有较高的保守性。

关键词：药用植物；生物信息学；HMGR；萜类化合物

中图分类号：Q71；R282.71 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）14-2761-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.14.042

Abstract： The physical and chemical properties，Pro/hydrophobicity，transmembrane structure，protein two structure，signal peptide and other aspects of the prediction of the HMGR protein of 31 kinds of medicinal plants were analyzed by using bioinformatics methods and tools，including Euphorbia pekinensis，Taxus media， Paris fargesii and other 31 kinds of medicinal plants. Results showed thatthe number of amino acid residues of HMGR protein of 31 medicinal plants was mostly between 500 aa and 600 aa；Most localized on the plasma membrane；Molecular mass was 58～65 ku；Mainly riched in Gly，Ala，Leu，Ser and Val and other amino acids. HMGR protein has a certain degree of hydrophilicity，which contains two transmembrane domains，and has no signal peptide. The main component of the two stage structure was alpha helix and random coil. The HMGR proteinof Taxus media，Siraitia grosvenorii，Bacopa monnieri，Atractylodes lancea，Gentiana macrophylla，Aquilaria sinensis，Salvia miltiorrhiza，Ginkgo biloba and Artemisia annua were a stable protein，while the rest were less stable protein. In addition to ganoderma lucidum，other plants were gathered on the same branch，which showed that the medicinal plant HMGR protein has a high conservation.

Key words： medicinal plants； bioinformatics； HMGR； terpenoids

萜類化合物种类繁多，广泛存在于植物、动物以及微生物等体内。截至目前，已经从生物界中鉴定了50 000种以上，而大多数萜类化合物是从植物中分离得到的[1]。萜类化合物的结构极其多样化，生理作用更是复杂多样，它所产生的应用价值和经济价值都是非常可观的，目前在医疗卫生、工农业生产、能源等领域均作为重要原料使用[2]。该类成分具有较好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等活性。目前应用于实际的有抗肿瘤特效药物紫杉醇（Paclitaxel）、抗疟药特效药物青蒿素（Artemisinin）以及用于临床治疗心血管系统疾病的丹参酮（Bunge）[3-5]。某些植物的香精、树脂、色素油（柠檬烯）、类胡萝卜素和天然橡胶等的主要成分都是由萜类化合物构成的；……