DSpace Repository

Cloning and characterization of homogentisate phytyltransferase genes from clitoria ternatea and Artocarpus Lakoocha

Show simple item record

dc.contributor.advisor Wanchai De-Eknamkul
dc.contributor.author Thaniya Wunnakup
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Faculty of Pharmaceutical Sciences
dc.date.accessioned 2021-11-02T01:54:29Z
dc.date.available 2021-11-02T01:54:29Z
dc.date.issued 2014
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77694
dc.description Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2014 en_US
dc.description.abstract Prenylated aromatic compounds are secondary metabolites found to be distributed in various plant families. The group of key enzymes catalyzing the prenylation reaction to produce these prenylated aromatic compounds in called aromatic prenyltransferases (PTases). Each of these enzymes transfers a prenyl group in different lengths (C5, C10, C15 or C20) to an aromatic substrate at a specific carbon position to form a prenylated aromatic product. In this study, two genes encoding similar homogentisate phytyltransferases (HPT), a member of aromatic PTases were isolated from Clitoria ternatea L. (clt) and Artocarpus lokoocha Rox. (alc2). The full-length cDNAs of clt and alrc2 were 1,495 and 1,625 bp in size, containing 1,224 bp and 1,233 bp ORF, respectively. The clt and alrc2 genes encoded CLT and ALRC2 proteins of 407 and 410 amino acids with predicted MWs of 45.58 and 45.59 kDa, respectively. Both proteins contained important characteristics of aromatic PTase structures, including a signal transit peptide at N-terminal, Asp-rich regions of substrate binding site (NQXXDXXXD and KDXXDXD), and nine transmembrane α-helixes. According to the results from phytogenetic analysis, both were closely related to the HPT family members. The functional study of clt and alrc2 was then carried out in tomato by transient expression using agroinfiltration method, and evaluated by RT-PCR. For their enzyme activities, these were indirectly evaluated by detection of the accumulation of the intermediate 2,3-dimethyl-5-phytly-1,4-benzoquinone (DMPBQ) and the pathway product α-tocopherol by TLC and GC-MS. The results revealed that the isolated clt and alrc2 could enhance the α-tocopherol accumulation in tomato leaves after 3 days agroinfiltration by 2.4 ± 0.38 and 1.4 ± 0.05 fold higher than control. Taken together, both genes were possibly functioned as HPT enzyme.
dc.description.abstractalternative สารพรีนิวแอโรมาติกเป็นกลุ่มสารทุติยภูมิที่พบมากในพืช ซึ่งสารเหล่านี้ถูกสังเคราห์ขึ้นโดยปฏิกริยาการเติมหมู่พรีนิวด้วยการทำงานของเอนไซม์ในกลุ่มแอโรมาติกพรีนิวทรานสเฟอเรสเอนไซม์จะทำการเติมหมู่พรีนิวที่มีความยาวของโครงสร้างที่ต่างกัน (C5, C10, C15 หรือ C20) ให้กับสับสเตรทที่เป็นแอโรมาติกที่ตำแหน่งต่างๆ ที่คาร์บอนของโครงสร้างแอโรมาติกได้สารพรีนิวแอโรมาติกเป็นผลิตภัณฑ์ในการศึกษานี้ได้ทำการแยกยีนโฮโมเจนทิเสต ไฟทิวทรานสเฟอเรสซึ่งเป็นยีนในกลุ่มของแอโรมาติกพรีนิวทรานสเฟอเรสและเกี่ยวข้องกับวิถีสังเคราะห์สารโทโคฟีรอลจากอัญชัน (Clitaria ternatea:clt) และมะหาด (Artocarpus lakoocha: alrc2) โดยยีน clt มีความยาวทั้งหมด 1,495 bp และมี ORF เท่ากับ 1,224 bp และยีน alrc2 มีความยาวทั้งหมด 1,625 bp และมี ORF เท่ากับ 1,233 bp ยีนทั้งสองจะสังเคราะห์โปรตีน CTL และ ALRC2 ที่มีขนาด 407 และ 410 กรดอะมิโนซึ่งทำนายน้ำหนักโมเลกุลได้ 45.58 kDa และ 45.59 kDa ตามลำดับในส่วนของลำดับของโปรตีนจะประกอบด้วยคุณลักษณะของเอนไซม์แอโรมาติกพรีนิวทรานสฟอเรสประกอบด้วย สายเปปไทด์ส่งสัญญาณที่ปลายด้านอะมิโน (N-terminal) บริเวณจำเพาะที่จับกับสับเสตรท (NQXXDXXXD และ KDXXDXD) และส่วนแอลฟาเฮลิกซ์ทรานสเมมเบรน จากการวิเคราะห์ความสัมพันธ์พบว่ายีนที่ได้มีความใกล้เคียงกับกลุ่มเอนไซม์โฮโมเจนทิเสต ไฟทิวทรานสเฟอเรสและได้ทำการศึกษาการทำงานของเอนไซม์โดยการอาศัยการแสดงออกในต้นมะเขือเทศด้วยเทคนิค agroinfiltration จากนั้นทำการวัดการแสดงออกของยีนด้วยเทคนิค RT-PCR และตรวจวัดการทำงานของเอนไซม์โดยพบสาร intermediate และสารปลายทางของวิถีสังเคราะห์สารโทโคฟีรอล (DMPBQ และ α-tocopherol) ด้วยเทคนิค TLC และ GC จากผลการทดลองพบว่าหลังจากนำยีน clt และ alrc2 เข้าสู่ใบมะเขือเทศเป็นเวลา 3 วัน พบการสะสมของ α-tocopherol ที่เพิ่มขึ้น 2.4±0.38 และ 1.4 ± 0.05 เท่าเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมจากผลการทดลองทั้งหมดบ่งชี้ว่ายีน clt และ alrc2 ทั้งสองนี้เป็นยีนที่ทำหน้าที่สร้างเอนไซม์โฮโมเจนทิเสต ไฟทิวทรานสเฟอเรส
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.1616
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Molecular cloning en_US
dc.subject Genes en_US
dc.subject การโคลนยีน en_US
dc.subject ยีน en_US
dc.title Cloning and characterization of homogentisate phytyltransferase genes from clitoria ternatea and Artocarpus Lakoocha en_US
dc.title.alternative การโคลนยีนและศึกษาคุณลักษณะของยีนโฮโมเจนทิเสตไฟทิวทรานสเฟอเรสจากอัญชันและมะหาด en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Doctor of Philosophy en_US
dc.degree.level Doctoral Degree en_US
dc.degree.discipline Biomedicinal Chemistry en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Wanchai.D@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2014.1616


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

  • Pharm - Theses [1269]
    วิทยานิพนธ์ คณะเภสัชศาสตร์

Show simple item record