سال 21، شماره 84 - ( 9-1401 )
سال 21 شماره 84 صفحات 38-26 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Allahdou M, Omidi M, Bihamta M R, Abbasi A R, Fakheri B A. Isolation of CYP72A154, a gene involved in glycyrrhizin biosynthesis pathway, in Glycyrrhiza glabra L. (Iranian licorice). J. Med. Plants 2022; 21 (84) :26-38
URL: http://jmp.ir/article-1-3402-fa.html
URL: http://jmp.ir/article-1-3402-fa.html
اله‌دو مریم، امیدی منصور، بی‌همتا محمدرضا، عباسی علیرضا، فاخری براتعلی. جداسازی ژن CYP72A154 به عنوان ژن درگیر در مسیر بیوسنتز گلیسیریزین در Glycyrrhiza glabra L. (شیرین بیان ایرانی). فصلنامه گياهان دارویی. 1401; 21 (84) :26-38
مریم اله‌دو* 
1، منصور امیدی2 ، محمدرضا بی‌همتا2 ، علیرضا عباسی3 ، براتعلی فاخری4
1، منصور امیدی2 ، محمدرضا بی‌همتا2 ، علیرضا عباسی3 ، براتعلی فاخری4
1- گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران ، Maryam.allahdou@uoz.ac.ir
2- گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3- گروه مستقل بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4- گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران
2- گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3- گروه مستقل بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4- گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران
چکیده: (1820 مشاهده)
مقدمه: سیتوکروم P450 نقش مهمی در واکنش‌های اکسیداتیو در طول بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه از جمله ترپنوئیدها ایفا می‌کند. هدف: هدف از این تحقیق شناسایی ژن CYP72A154 به عنوان ژن دخیل در مسیر بیوسنتز گلیسیریزین در شیرین‌بیان ایرانی بود. روش بررسی: ژن CYP72A154 از شیرین‌بیان ایرانی جدا و در ناقل PTG19-T کلون شد. پس از تایید طول قطعه، پلاسمید نوترکیب برای تعیین توالی ارسال شد. از NCBI BLAST برای تجزیه و تحلیل همولوژی توالی نوکلئوتیدی/پروتئینی بین Glycyrrhiza glabra و سایر گیاهان استفاده شد. توصیف توالی‌های اسید آمینه پیش‌بینی‌شده مانند همسانی توالی، دومین‌های پروتئینی و مکان‌های عملکردی، با استفاده از InterProscan انجام شد. RT-PCR برای بررسی بیان نسبی این ژن در ریشه شیرین‌بیان انجام شد. نتایج: طول کوآری 314 aa بود که پس از بghست در NCBI حدود 78 تا 80 درصد یکسانی با سیتوکروم P450 72A154 و 11-oxo-beta-amyrin 30-oxidase در گونه‌های G. glabra ،G. uralensis و G. pallidiflora و همچنین حدود 64 تا 67 درصد با سایر گونه‌های خانواده Fabaceae داشت. تجزیه و تحلیل TMHMM نشان داد که تعداد Expe اسیدآمینه‌ها در TMH ها 22/11931 و تعداد Exp ،60 آمینو اسید اول 20/013 بود. نتایج RT-PCR نشان داد که بیان این ژن با ژن b-AS و CYP88D6 که هر دو در مسیر بیوسنتز گلیسیریزین نقش دارند، قابل مقایسه است. نتیجه‌گیری: با توجه به تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک و RT-PCR می‌توان بیان کرد که قطعه مورد نظر متعلق به ژن CYP72A154 بوده و در بیوسنتز گلیسیریزین نیز نقش دارد.
نوع مطالعه: پژوهشی |
موضوع مقاله:
گياهان دارویی
دریافت: 1401/5/13 | پذیرش: 1401/7/25 | انتشار: 1401/9/10
دریافت: 1401/5/13 | پذیرش: 1401/7/25 | انتشار: 1401/9/10
فهرست منابع
1. Li Y-L, Yang Y, FU ChH and Yu LJ. Production of Glycyrrhizin in cell suspension of Glycyrrhiza inflate batalin cultured in Bioreactor. Biotech. Biotechn. Equip. 2012; 26(5): 3231-3235. [DOI:10.5504/BBEQ.2012.0083]
2. Seki H, Ohyama K, Sawai S, Mizutani M, Ohnishi T, Sudo H, Akashi T, Aoki T, Saito K and Muranaka T. Licorice β-amyrin 11-oxidase, a cytochrome P450 with a key role in the biosynthesis of the triterpene sweetener glycyrrhizin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008; 105(37): 14204-14209. [DOI:10.1073/pnas.0803876105]
3. Matsui S, Matsumoto H, Sonoda Y, Ando K, Aizu-Yokota E, Sato T and Kasahara T. Glycyrrhizin and related compounds down-regulate production of inflammatory chemokines IL-8 and eotaxin 1 in a human lung fibroblast cell line. Int. Immunopharmacol 2004; 4(13): 1633-1644. [DOI:10.1016/j.intimp.2004.07.023]
4. Takahara T, Watanabe A and Shiraki K. Effects of glycyrrhizin on hepatitis B surface antigen: a biochemical and morphological study. J. Hepatol. 1994; 21(4): 601-609. [DOI:10.1016/S0168-8278(94)80108-8]
5. He J-X, Akao T, Nishino T and Tani T. The influence of commonly prescribed synthetic drugs for peptic ulcer on the pharmacokinetic fate of glycyrrhizin from Shaoyao-Gancao-tang. Biol. Pharm. Bull. 2001; 24(12): 1395-1399. [DOI:10.1248/bpb.24.1395]
6. Park H-Y, Park S-H, Yoon H-K, Han M-J and Kim D-H. Anti-allergic activity of 18beta-glycyrrhetinic acid-3-O-beta-D-glucuronide. Arch. Pharm. Res. 2004; 27: 57-60. [DOI:10.1007/BF02980047]
7. Ito M, Sato A, Hirabayashi K, Tanabe F, Shigeta Sh, Baba M, Clercq ED, Nakashima H and Yamamoto N. Mechanism of inhibitory effect of glycyrrhizin on replication of human immunodeficiency virus (HIV). Antiviral Res. 1988; 10(11): 289-298. [DOI:10.1016/0166-3542(88)90047-2]
8. Cinatl J, Morgenstern B, Bauer G, Chandra P, Rabenau H, Doerr HW. Glycyrrhizin, an active component of liquorice roots, and replication of SARS-associated coronavirus. Lancet 2003; 361(9374): 2045-2046. [DOI:10.1016/S0140-6736(03)13615-X]
9. Chrzanowski J, Chrzanowska A and Grabo'n W. Glycyrrhizin: an old weapon against a novel coronavirus. Phytother. Res. 2021; 35(2): 629-636. [DOI:10.1002/ptr.6852]
10. Van de Sand L, Bormann M, Alt M, Schipper L, Heilingloh CS, Steinmann E, Todt D, Dittmer U, Elsner C, Witzke O and Krawczyk A. Glycyrrhizin effectively inhibits SARS-CoV-2 replication by inhibiting the viral main protease. Viruses 2021; 13(4): 1-10. [DOI:10.3390/v13040609]
11. Bao F, Bai H-Y, Wu Z-R and Yang Z-G. Phenolic compounds from cultivated Glycyrrhiza uralensis and their PD-1/PD-L1 inhibitory activities. Natu. Pro. Res. 2021: 35(4): 562-569. [DOI:10.1080/14786419.2019.1586698]
12. Seki H, Sawai S, Ohyama K, Mizutani M, Ohnishi T, Sudo H, Fukushima EO, Akashi T, Aoki T, Saito K and Muranaka T. Triterpene functional genomics in licorice for identification of CYP72A154 involved in the biosynthesis of glycyrrhizin. Plant Cell. 2011; 23(11): 4112-4123. [DOI:10.1105/tpc.110.082685]
13. Hayashi H, Huang P, Kirakosyan A, Inoue K, Hiraoka N, Ikeshiro Y, Kushiro T, Shibuya M and Ebizuka Y. Cloning and characterization of a cDNA encoding. β-amyrin synthase involved in glycyrrhizin and soyasaponin Biosynthesis in Licorice. Bio Pharm Bull 2001; 24(8):912-916. [DOI:10.1248/bpb.24.912]
14. Chen H, Liu Y, Zhang X, Zhan X and Liu C. Cloning and characterization of the gene encoding β-amyrin synthase in the glycyrrhizic acid biosynthetic pathway in Glycyrrhiza uralensis. Acta Pharmaceutica Sinica B 2013; 3(6):416-424. [DOI:10.1016/j.apsb.2013.09.002]
15. Ali MM, Krishnamurthy P, El-Hadary M.H, Kim J.M, Nawas M.A, Yang S.H and Chung G. Identification and expression profiling of a new β-amyrin synthase gene (GmbAS3) from soybean. Russ. J. Plant Physio. 2016; 63: 383-390. [DOI:10.1134/S1021443716020035]
16. Shirazi Z, Aalami1 A, Tohidfar M and Sohani MM. Isolation, cloning and bioinformatics analysis of β-amyrin 11-oxidase coding sequence from licorice. Plant Omics J. 2016; 9(2): 165-171. [DOI:10.21475/poj.160902.p7778x]
17. Niu Y, Luo H, Sun C, Yang TJ, Dong L, Huang L and Chen S. Expression profiling of the triterpene saponin biosynthesis genes FPS, SS, SE, and DS in the medicinal plant Panax notoginseng. Gene 2014; 533(1): 295-303. [DOI:10.1016/j.gene.2013.09.045]
18. Goyal P, Muzafar Manzoor M, Gupta AP, Pandotra P and Gupta S. Molecular dissection of genes and promoters involved in glycyrrhizin biosynthesis revealed phytohormone induced modulation in Glycyrrhiza glabra L. Gene 2022; 836: 146682. [DOI:10.1016/j.gene.2022.146682]
19. Agbagw I.O, Datta S, Patil PG, Singh P and Nadarajan N. A protocol for high-quality genomic DNA extraction from legumes. Genet Mole Res. 2012; 11(4): 4632-4639. [DOI:10.4238/2012.September.14.1]
20. Ausubel FM, et al. Eds, Current protocols in molecular biology, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1997.
21. Chang AY, Chau VWY, Landas JA and Pang Y. Preparation of calcium competent escherichia coli and heat-shock transformation. JEMI methods 2017; 1: 22-25.
22. Li X, Jin H, Wu Z, Rayner S and Wang B. A continuous process to extract plasmid DNA based on alkaline lysis. Nature Protocols. 2008; 3: 176-180. [DOI:10.1038/nprot.2007.526]
23. Kumar S, Strecher G, Li M, Knyaz C and Tamura K. MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms, Mol. Biol. Evol. 2018; 35(6): 1547-1549. [DOI:10.1093/molbev/msy096]
24. Thompson JD, Higgins DG and Gibson TJ. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res. 1994; 22: 4673-4680. [DOI:10.1093/nar/22.22.4673]
25. Zarei A, Zamani Z, Mousavi A, Fatahi R, Karimi Alavijeh M, Dehsara B and Salami SA. An effective protocol isolation of high-quality RNA from Pomegranate seeds. The Asian and Australasian Journal of Plant Science and Biotechnology 2012; 6(Special Issue 1): 32-37.
26. Chang S, Puryear S and Cairney J. A simple and efficient method for isolating RNA from pine trees. Plant Molecular Biology Reporter 1993; 11(2): 113-116. [DOI:10.1007/BF02670468]
27. Pfaffl MW. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR. Nucleic Acids Res. 2001; 29: 45-49. [DOI:10.1093/nar/29.9.e45]
28. Kyte J and Doolittle RF. A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. J. Mol. Biol. 1982; 157(1): 105-132. [DOI:10.1016/0022-2836(82)90515-0]
29. Huhman DV and Sumner LW. Metabolic profiling of saponins in Medicago sativa and Medicago truncatula using HPLC coupled to an electrospray ion-trap mass spectrometer. Phytochemistry 2002; 59(3): 347-360. [DOI:10.1016/S0031-9422(01)00432-0]
30. Hayashi H and Sudo H. Economic importance of licorice. Plant Biotech. 2009; 26(1): 101-104. [DOI:10.5511/plantbiotechnology.26.101]
31. Shirazi Z, Aalami A, Tohidfar M and Sohani MM. Metabolic engineering of glycyrrhizin pathway by over expression of β amyrin 11 oxidase in transgenic roots of Glycyrrhiza glabra. Mol. Biote. 2018: 60: 412-419. [DOI:10.1007/s12033-018-0082-7]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
