李学军1 王晖2 高妍夏2 杨建辉3
1承德医学院 中药学系，承德067000
2承德医学院 蚕业研究所，承德067000
3 承德医学院 网络中心，承德 067000
摘要 本研究选择六种五加科常用中药的鲨烯环氧酶进行比对分析，以获得其在进化上的关系，结果表明鲨烯环氧酶具有较高的保守性，在进化关系上，分为两支，人参与屏边三七的亲缘关系最近，与西洋参关系最远。
关键词 五加科；鲨烯环氧酶；进化分析
中图分类号：S567.19文献标识码：A
Abstract: In order to gain the evolutionary relationship between six squalene epoxidases from traditional Chinese medicines of Araliaceae, comparison based on AA squences was carried out through bioinformatics software. Results indicate that qualene epoxidases had a conserved region. Panax ginseng and Panax vietnamensis var.fuscidiscus had a closest genetic relationship, however, a furthest realationship with Panax quinquefolius.
Keywords: Araliaceae; Squalene Epoxidase; Phylogenetic analysis
五加科植物是一个较大和较常用中药的来源，包含有人参、三七、刺五加、树参、通草等多种中药[1]。近年来对五加科植物的研究较多，主要集中在药材的识别与分类[2-3]、成分的提取及其药理作用[4]。鲨烯环氧酶（SE）作为三萜皂苷合成途径中的一个关键酶，而三萜皂苷是众多名贵中药材的次生代谢产物，具有抗肿瘤、降血糖血脂等生物活性[5]，在中药药理的研究中是一个重要的研究内容。本研究利用NCBI中的六种名贵中药的鲨烯环氧酶序列，通过生物信息学方法进行分析，探讨五加科不同中药鲨烯环氧酶之间的进化关系。
1 材料与方法
材料
从美国国立生物信息中心下载本实验所需要的六种五加科中药鲨烯环氧酶的氨基酸序列（表1），去除推测、预测序列和不完整序列，分别保存为fasta格式和seq格式，以便于进行下一步的实验材料的分析。
方法
利用DNAMAN软件提取六种中药材料的seq格式的文件数据，进行氨基酸序列的比对和同源树的构建，使用MEGA6.0软件提取fasta格式的文件数据，进行氨基酸序列之间距离的计算和进化树的构建及分析。
2 结果与分析
氨基酸序列比对
DNAMAN比对氨基酸序列结果如图1所示，在1-84位点，六条序列的氨基酸位点的插入和突变较明显，从85位点开始，插入和突变现象减少，刺五加和龙牙楤木氨基酸序列出现SSSST的重复序列。
2.2 同源性分析
DNAMAN软件中的多序列比对模块分析结果表明，六种中药的鲨烯环氧酶的同源性较高，最高可达99%，最低为86%（图2），说明鲨烯环氧酶具有较高的保守性。
2.3 氨基酸序列之间的距离计算
选择MEGA6.0中的Distance中的Compute Pairwise Distances 功能，获得六条氨基酸序列相互之间的距离数值（表2）。发现西洋参与三七之间的距离最远，为0.15，屏边三七与人参之间的距离最近，为0.01。
2.4 进化树构建
利用MEGA软件中的最大似然法构建的进化树如下（图3），六条氨基酸序列在进化上分为两支，西洋参为单独一支，其它氨基酸序列总体为一支，人参与屏边三七进化关系最近，这也与上述研究结果相同。
3 结论
五加科六种中药的鲨烯环氧酶氨基酸序列经过生物信息学软件的分析，可以发现，鲨烯环氧酶在不同的中药之间具有保守区，同源树和进化树的构建，均表明六条氨基酸序列分为两支，西洋参与其它五条氨基酸序列亲缘关系最远，这可能与其是原产与北美的地理因素有关，在长期的进化过程中，氨基酸序列朝着适应当地的生存环境的方向演化和变异，造成其与其它氨基酸序列差异较大。利用鲨烯环氧酶保守性较强这一个特点，可以有选择地对五加科的其它中药进行分析。
参考文献
[1]唐春梓，林先明，由金文，等.五加科药用植物资源征集、保存与利用研究[J].湖北农业科学，2007,46(4):592-594.
[2]陈士林，郭宝林，张贵君，等.中药鉴定学新技术新方法研究进展[J].中国中药杂志，2012,37(8):1043-1055.
[3]杨碧仙.贵州省五加科药用植物的生境和地理分布研究[J].时珍国医国药,2010,21(6):1505-1506.
[4]任玉新，金立弟，韩宇.五加科植物多糖的药理作用研究进展[J].中国药业，2012,21(6):83-85
[5]蒋军富，李雄英，吴耀生，等. 绞股蓝鲨烯环氧酶基因的克隆与序列分析[J].西北植物学报，2010,30(8):1520-1526.
论文作者:李学军1,王晖2,高妍夏2,杨建辉3
论文发表刊物:《世界复合医学》（下）2015年第1卷总第4期
论文发表时间:2015/7/10
标签：序列论文; 氨基酸论文; 中药论文; 环氧论文; 承德论文; 六种论文; 关系论文; 《世界复合医学》（下）2015年第1卷总第4期论文;