中国科学院水利部水土保持研究所机构知识库

丹参（ Salvia miltiorrhiza Bunge）是我国常用的药植物，其干燥根 和）是我国常用的药植物，其干燥根 和茎称为中药丹参，在临床上广泛应用于心脑血管疾病的治疗。酚酸类物质是它 茎称为中药丹参，在临床上广泛应用于心脑血管疾病的治疗。酚酸类物质是它 茎称为中药丹参，在临床上广泛应用于心脑血管疾病的治疗。酚酸类物质是它 的药效成分之一，其合、调控直备受关注。丹酚酸源于苯丙氨途径 的药效成分之一，其合、调控直备受关注。丹酚酸源于苯丙氨途径 的药效成分之一，其合、调控直备受关注。丹酚酸源于苯丙氨途径 的药效成分之一，其合、调控直备受关注。丹酚酸源于苯丙氨途径 和酪氨酸途径，这两条上的 关键酶基因大部分已经被克隆。目前对丹酚和酪氨酸途径，这两条上的 关键酶基因大部分已经被克隆。目前对丹酚和酪氨酸途径，这两条上的 关键酶基因大部分已经被克隆。目前对丹酚调控研究也较为深入。多个参与丹酚 调控研究也较为深入。多个参与丹酚 酸类物质合成的转录因子被鉴定，然而 酸类物质合成的转录因子被鉴定，然而 从蛋白质翻译后修饰层面调控酚酸类物合成的研究，鲜有报道。泛素化作 从蛋白质翻译后修饰层面调控酚酸类物合成的研究，鲜有报道。泛素化作 从蛋白质翻译后修饰层面调控酚酸类物合成的研究，鲜有报道。泛素化作 从蛋白质翻译后修饰层面调控酚酸类物合成的研究，鲜有报道。泛素化作 为一种重要 的蛋白质翻译后修饰方式，近年来发现其在次生代谢调控中起到为一种重要 的蛋白质翻译后修饰方式，近年来发现其在次生代谢调控中起到作用。 KFB（Kelch repeat F-box）蛋白，作为 ）蛋白，作为 ）蛋白，作为 SCF型泛素连接酶的一个重要亚基， 能够识别并介导靶蛋白通过泛素 -26S蛋白酶体系统降解。一些研究发现 KFB蛋 白能够调控次生代谢物质的 合成，而丹参KFB蛋白目前尚未被研究。因此， 本研究以 KFB蛋白为切入点，探究其在酚酸类物质代谢调控中的作用。
从丹参基因组中鉴定出 31个 SmKFB基因，经过系统发育树分析现 基因，经过系统发育树分析现 基因，经过系统发育树分析现 5个 SmKFB（SmKFB1、2、3、5和 28）蛋白与已经报道参其它植物次生代谢调控 ）蛋白与已经报道参其它植物次生代谢调控 ）蛋白与已经报道参其它植物次生代谢调控 的 KFB蛋白，具有较近的亲缘关系。用茉莉酸甲酯（ Methyl jasmonate，MeJA） 对丹参的毛状根进行处理，发现 对丹参的毛状根进行处理，发现 6个 SmKFB（SmKFB1、2、5、6、11、15）表达 ）表达 量被 MeJA强烈抑制，而另外两个 强烈抑制，而另外两个 SmKFB（SmKFB22、31）则在 ）则在 MeJA诱导下， 表达量上调。组织特异性分析发现 4个 SmKFB（SmKFB4、11、16和 17） 主要在丹参的地上组织表达， 而 SmKFB5，25则主要在根中表达。结合系统发育 则主要在根中表达。结合系统发育 树分析和基因表达，推测 树分析和基因表达，推测 SmKFB1、2、5可能参与酚酸类物质的合成调控。
为验证 SmKFB1、2和 5在酚酸类物质合成中的作用， 采酵母双杂交实验在酚酸类物质合成中的作用， 采酵母双杂交实验鉴定与 SmKFB1、2和 5互作的酚酸合成酶，发现 互作的酚酸合成酶，发现 SmKFB1与丹参迷迭香酸合酶 与丹参迷迭香酸合酶 （Rosmarinic acid synthase, RAS）之间存在微弱的互作关系； SmKFB2和丹参苯 丙氨酸解酶（ 丙氨酸解酶（ Phenylalanine ammonia-lyase, PAL）1、SmPAL3、SmRAS之间也 存在微弱的互作关系；而 SmKFB5则与 SmPAL1、2、3之间存在强烈的互作关 系。采用双分子荧光互补（ Bimolecular fluorescence complementation，BiFC）实 验进一步证它们之间的互作关系。当在烟草叶片中共表达 YFPC-SmKFB5和 YFPN-SmPAL融合蛋白时，在激光共聚焦显微镜下观察不到黄色荧。将 融合蛋白时，在激光共聚焦显微镜下观察不到黄色荧。将 融合蛋白时，在激光共聚焦显微镜下观察不到黄色荧。

Salvia miltiorrhiza is a commonly medicinal plant in China. Its dried roots and rhizomes are called traditional Chinese medicine Danshen. It is widely used in the clinical treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases. Phenolic acid is one of medicinal ingredients of this plant, and its synthesis and regulation have been paid much attention. Phenolic acids were biosynthesized from phenylalanine pathway and the tyrosine pathway. Most of the key enzyme genes on these two pathways have been cloned. The current research on the regulation mechanism of phenolic acids were also relatively in-depth. A large number of transcription factors that can regulate the synthesis of phenolic acids have been identified, but the regulation of phenolic acid synthesis from the level of protein post-translational modification has not been reported. In recent years, it has been found that the ubiquitin-26S proteasome system also plays an important role in the regulation of secondary metabolism. KFB protein, as an important subunit of SCF-type ubiquitin ligase, plays an important role in recognizing the target protein and mediating the degradation of the target protein through the ubiquitin-26S proteasome system. Some KFB proteins have been found to regulate phenylpropane synthesis, but the KFB protein of S. miltiorrhiza has not been studied. Therefore, this study uses KFB protein as an entry point to explore its role in the regulation of phenolic acid metabolism.
In this study, we systematically characterized the S. miltiorrhiza KFB gene family. In total, 31 SmKFB genes were isolated from S. miltiorrhiza. Phylogenetic analysis of those SmKFBs indicated that 31 SmKFBs can be divided into four groups. Thereinto, five SmKFBs (SmKFB1, 2, 3, 5, and 28) shared high homology with other plant KFBs which have been described to be regulators of secondary metabolism. The expression profile of SmKFBs under methyl jasmonate (MeJA) treatment deciphered that six SmKFBs (SmKFB1, 2, 5, 6, 11, and 15) were significantly downregulated, and two SmKFBs (SmKFB22 and 31) were significantly upregulated. Tissue-specific expression analysis found that four SmKFBs (SmKFB4, 11, 16, and 17) were expressed preferentially in aerial tissues, while two SmKFBs (SmKFB5, 25) were predominantly expressed in roots. Through a systematic analysis, we speculated that SmKFB1, 2, and 5 are potentially involved in phenolic acids.