苦蘵查尔酮合成酶编码基因(PaCHS1)的克隆及表达谱分析

朱宇佳，郭 宏，孙 涛，卢江杰，冯尚国，展晓日，应奇才，孟一君，沈晨佳，王慧中

(杭州师范大学生命与环境科学学院 浙江省药用植物种质改良与质量控制技术重点实验室，浙江 杭州 310036)

类黄酮在植物体内具有重要生物学意义，已知它们有着控制生长素的运输、根系发育及向地性、种子萌发、植物与共生微生物的信号互作、紫外保护、抵御外来生物等作用[1]。类黄酮化合物中的花青素和花青素原是植物花、果实和种子色素的主要成分，其含量及成分的变化易于观察。同时，花青素和花青素原合成途径已成为研究植物次生代谢基因表达及调控的模式途径[2]。在高等植物中，类黄酮类物质是广泛存在的次生代谢物，在植物与环境的相互作用中起到了重要作用[3]。

查尔酮合成酶(chalcone synthase，CHS)是黄酮类物质代谢合成途径中的关键酶，它催化了该途径的第一步,即1分子的香豆酰CoA(coumaryl-CoA)与3分子的丙酚CoA (malonyl-CoA)生成4，5，7-三羟基黄烷酮(naringenin chalcone)，该产物进一步衍生转化构成了各类黄酮化合物，进而作为多种黄酮类化合物的前体参与下游次生代谢产物的最终形成[4]。查尔酮合成酶是CHS超基因家族的核心酶,该超基因家族还包括一系列通过基因复制和功能分化衍生出的类CHS(CHS-like)蛋白[5]。从功能角度来看,查尔酮合成酶超基因家族的所有成员均属于生物聚酮合酶(polyketide synthases，PKS)中结构最简单的类型[6-7]。查尔酮合成酶超基因家族成员之间均具有高水平的序列同源性,在结构和催化机制上也具有极大的相似性，均是由40～45 ku亚基构成的同型二聚体,并且在活化位点处均含有由3个保守氨基酸Cys-His-Asn构成的三联体活性中心结构[8-9]。……