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二萜合酶的研究进展 被引量：11
1
作者 何云飞 高伟 +2 位作者 刘塔斯 李文渊 黄璐琦 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1019-1025,共7页
植物二萜类化合物广泛存在于自然界中,是一类重要的天然化合物。随着一些具有重要经济价值的二萜不断被发现,其生物合成中的二萜合酶也倍受关注。二萜合酶催化活性的多样性决定了终产物(二萜化合物)的丰富性。本文重点探讨了近年来二萜... 植物二萜类化合物广泛存在于自然界中,是一类重要的天然化合物。随着一些具有重要经济价值的二萜不断被发现,其生物合成中的二萜合酶也倍受关注。二萜合酶催化活性的多样性决定了终产物(二萜化合物)的丰富性。本文重点探讨了近年来二萜生物合成途径和二萜合酶的类型、克隆、催化机制及其合成生物学应用等研究进展。 展开更多
关键词 二萜合酶 生物合成途径 克隆 催化机制 合成生物学
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瑞香狼毒贝壳杉烷型二萜类合成酶功能表征
2
作者 谭洪虎 夏梦 +1 位作者 苏平 黄璐琦 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2410-2421,共12页
ent-柯巴基焦磷酸合酶(ent-copalyl diphosphate synthase,CPS)与ent-贝壳杉烯合酶(ent-kaurene synthase,KS)的连续催化是植物以香叶基香叶基焦磷酸(geranylgeranyl pyrophosphate,GGPP)为底物开启赤霉素生物合成路径的关键步骤。该研... ent-柯巴基焦磷酸合酶(ent-copalyl diphosphate synthase,CPS)与ent-贝壳杉烯合酶(ent-kaurene synthase,KS)的连续催化是植物以香叶基香叶基焦磷酸(geranylgeranyl pyrophosphate,GGPP)为底物开启赤霉素生物合成路径的关键步骤。该研究通过分析与挖掘瑞香狼毒的转录组数据,成功克隆得到赤霉素途径的2个关键二萜合酶基因SchCPS和SchKS。二者完整开放阅读框分别为2595、1701 bp,编码864、566个氨基酸残基,生物信息学分析预测其相对分子质量分别为97.9、64.6 kDa,理论等电点为5.61、6.12,均为亲水性蛋白。序列比对及系统发育树显示,SchCPS蛋白含有CPS基因家族保守的LHS、PNV及DxDD基序,归类于TPS-c亚家族;SchKS蛋白含有KS基因家族保守的DDxxD、NSE/DTE和PIx基序,归类于TPS-e亚家族。功能验证结果表明,SchCPS可催化GGPP质子化并环化成ent-CPP,SchKS则作用于ent-CPP去磷酸化并再次环化生成贝壳杉烯。该文首次从瑞香狼毒中克隆获得SchCPS与SchKS全长基因,并完成功能验证,不仅丰富了现有的CPS和KS基因库,也为瑞香狼毒中更多活性成分基因的克隆与生物合成途径解析奠定了基础。 展开更多
关键词 瑞香狼毒 贝壳衫烷 二萜合酶 功能鉴定 生物信息学
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Brasilicardin A生物合成相关二萜合酶的异源表达及产物鉴定
3
作者 葛祥宇 周广鑫 +7 位作者 熊娜 卢姿含 米芯雨 朱枝祥 刘晓 王晓晖 王娟 史社坡 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2161-2170,共10页
从致病性放线菌Nocardia brasiliensis IFM 0406中得到的二萜糖苷brasilicardin A,因免疫抑制活性显著、毒性较低且作用机制独特而成为新型免疫抑制剂的候选分子。由于原菌株中产率低,且结构复杂、化学合成困难,brasilicardin A及其类... 从致病性放线菌Nocardia brasiliensis IFM 0406中得到的二萜糖苷brasilicardin A,因免疫抑制活性显著、毒性较低且作用机制独特而成为新型免疫抑制剂的候选分子。由于原菌株中产率低,且结构复杂、化学合成困难,brasilicardin A及其类似物的获得成为该类新型免疫抑制剂的研究热点。根据目前报道的brasilicardin A可能的生物合成途径,通过生物信息学分析生物合成相关二萜合酶,定向从致病菌株N.brasiliensis IFM 0406中扩增可能合成brasilicardin A骨架的基因bra1~5,在白色链霉菌Streptomyces albus R1中成功实现异源表达。通过液体发酵培养,利用硅胶柱色谱及半制备液相色谱等方法进行化合物的分离纯化,共分离到6个新brasilicardins化合物,命名为brasilicardin H~M。利用脂多糖(LPS)活化的小鼠原代巨噬细胞炎症模型对分离鉴定的brasilicardins进行了体外活性筛选,结果显示,brasilicardin H~M具有较强抑制巨噬细胞释放一氧化氮(NO)的作用,IC_(50)分别为28.24±3.70、37.44±2.00、39.85±4.02、26.77±4.40、65.25±1.48、15.24±2.72μmol·L^(-1)(阳性对照吲哚美辛IC_(50)为34.28±4.10μmol·L^(-1)),表明6个化合物具有潜在的抗炎活性。本研究为brasilicardin A生物合成途径的彻底阐明提供了条件,也为研究该类化合物的构效关系、药物研发等奠定了基础。 展开更多
关键词 brasilicardin A 二萜合酶 异源表达 免疫抑制活性
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基于转录组测序的毛萼香茶菜Ⅱ型二萜合酶的挖掘与功能鉴定
4
作者 梅一婷 梁苗苗 +1 位作者 李静一 贾美荣 《中国医药生物技术》 2024年第3期206-213,共8页
目的从毛萼香茶菜中挖掘Ⅱ型二萜合酶并进行功能鉴定。方法利用转录组测序和生物信息学分析技术从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽4种组织中挖掘Ⅱ型二萜合酶候选基因,通过RT-PCR方法获取候选基因cDNAs,运用无缝克隆技术构建携带候选基因... 目的从毛萼香茶菜中挖掘Ⅱ型二萜合酶并进行功能鉴定。方法利用转录组测序和生物信息学分析技术从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽4种组织中挖掘Ⅱ型二萜合酶候选基因,通过RT-PCR方法获取候选基因cDNAs,运用无缝克隆技术构建携带候选基因的表达载体,并基于大肠杆菌异源表达体系及GC-MS测定分析技术进行二萜合酶基因的催化功能鉴定。结果分别从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽组织中提取总RNA,经过转录组测序和生物信息学分析获得4个Ⅱ型二萜合酶候选基因IeTPS1、IeTPS2、IeTPS3和IeTPS4。利用大肠杆菌异源表达体系对其中的IeTPS1和IeTPS4基因进行功能验证,发现IeTPS1能够催化底物香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)生成对映-柯巴基焦磷酸(ent-CPP),命名为IeCPS4;IeTPS4能够催化底物GGPP生成柯巴基焦磷酸(normal-CPP),命名为IeCPS5。结论从毛萼香茶菜中筛选并鉴定了两个新的Ⅱ型二萜合酶基因IeCPS4和IeCPS5,其中IeCPS5是首个从毛萼香茶菜中发现的专一合成normal-CPP的二萜合酶基因,这不仅丰富了毛萼香茶菜的二萜合酶种类,而且为毛萼香茶菜二萜化合物生物合成途径的解析奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 毛萼香茶菜 转录组测序 二萜合酶 萜类生物合成 功能验证
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植物来源的二萜化合物的生物合成研究 被引量：4
5
作者 益萱 贺庆利 刘文 《生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期458-472,共15页
二萜化合物广泛地存在于动物、植物和微生物中。由于其化学结构多样性和良好的生物活性,越来越多的二萜类化合物作为药物走进大众的视野,并受到越来越多的科学工作者的关注。绝大多数的二萜化合物来源于植物,但是随着植物药材的长期开发... 二萜化合物广泛地存在于动物、植物和微生物中。由于其化学结构多样性和良好的生物活性,越来越多的二萜类化合物作为药物走进大众的视野,并受到越来越多的科学工作者的关注。绝大多数的二萜化合物来源于植物,但是随着植物药材的长期开发,野生植物药材资源日益减少,人工种植植物药材品质日渐退化,而揭示其中关键活性成分的生物合成机制,以合成生物学的策略改造的微生物作为"细胞工厂",是解决上述问题的重要手段。该文主要以二萜合酶为线索,概述了植物来源的二萜类化合物的生物合成研究进展,探究二萜化合物结构的多样性及其生物合成研究的前景和发展趋势。 展开更多
关键词 二萜化合物 二萜合酶 天然产物 生物合成途径
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毛萼香茶菜二萜合酶IeCPS的立体特异性研究 被引量：1
6
作者 杜刚 龚海艳 +3 位作者 高娟 付小莉 卢山 曾英 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1125-1132,共8页
对映-贝壳杉烷型二萜是药用植物香茶菜抗菌抗肿瘤的核心组分,其生物合成的酶分子机制尚未完全明了。前期我们克隆并鉴定了毛萼香茶菜二萜合酶柯巴基焦磷酸合酶基因Ie CPS1和Ie CPS2。本文通过与拟南芥对映-贝壳杉烯二萜合酶At KS配对进... 对映-贝壳杉烷型二萜是药用植物香茶菜抗菌抗肿瘤的核心组分,其生物合成的酶分子机制尚未完全明了。前期我们克隆并鉴定了毛萼香茶菜二萜合酶柯巴基焦磷酸合酶基因Ie CPS1和Ie CPS2。本文通过与拟南芥对映-贝壳杉烯二萜合酶At KS配对进行偶联反应,以及GC-MS鉴定酶联反应产物,证实毛萼香茶菜二萜合酶Ie CPS1和Ie CPS2的立体特异性为对映型(ent-CPS)。 展开更多
关键词 二萜合酶 柯巴基焦磷酸合酶 酶偶联反应 毛萼香茶菜 生物合成
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二萜合酶标记底物的设计与合成 被引量：1
7
作者 郭留城 杜利月 +3 位作者 孟瑾 解丽芹 李景华 金少举 《化学试剂》 北大核心 2017年第12期1355-1360,共6页
从二萜类天然产物Cyclooctatin的环化机理猜想出发,设计[2-2H]GGDP(GGDP:香叶基香叶基焦磷酸)、[9-2H2]GGDP、[14-2H]GGDP等氘代底物,以供研究二萜合酶环化反应机理,并设计[2-F]GGDP氟代底物用于与酶的共结晶研究,以验证猜想的正确性。... 从二萜类天然产物Cyclooctatin的环化机理猜想出发,设计[2-2H]GGDP(GGDP:香叶基香叶基焦磷酸)、[9-2H2]GGDP、[14-2H]GGDP等氘代底物,以供研究二萜合酶环化反应机理,并设计[2-F]GGDP氟代底物用于与酶的共结晶研究,以验证猜想的正确性。均以反式-反式金合欢醇为起始原料,分别利用乙酰乙酸甲酯双负离子和单负离子偶联的方法实现碳链的延长,完成了[2-2H]GGDP和[2-F]GGDP的合成工作。在[2-2H]GGDP合成中,β-酮酸酯经D2O交换在C-2位引入氘原子;在[2-F]GGDP合成中,与乙酰乙酸甲酯单负离子偶联后经Krapcho脱羧反应和Horner-WadsworthEmmons反应在C-2位引入F原子。该研究为[9-2H2]GGDP、[14-2H]GGDP的合成积累了经验,也为后续进一步研究酶环化反应机制奠定了基础。 展开更多
关键词 二萜合酶 酶环化反应 标记底物
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植物二萜合酶结构和功能研究进展
8
作者 童宇茹 高伟 黄璐琦 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1195-1201,共7页
植物二萜合酶是二萜类化合物生物合成的关键酶,可催化香叶基香叶基焦磷酸的长碳链发生环化的级联反应,形成多样的环状骨架结构。研究表明,环化过程导致的成环、构象等差异是植物中二萜化合物多样性的重要来源之一;二萜合酶的结构在其环... 植物二萜合酶是二萜类化合物生物合成的关键酶,可催化香叶基香叶基焦磷酸的长碳链发生环化的级联反应,形成多样的环状骨架结构。研究表明,环化过程导致的成环、构象等差异是植物中二萜化合物多样性的重要来源之一;二萜合酶的结构在其环化功能中发挥着重要作用。本文将主要从晶体结构和功能角度阐述二萜合酶的作用机制,功能特点和结构信息。 展开更多
关键词 二萜合酶 晶体结构 蛋白 作用机制 功能
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一个具有免疫抑制活性和催化活性的二倍半萜/二萜合酶的发现 被引量：2
9
作者 胡乃华(编译) 《天然产物研究与开发》 CAS CSCD 2021年第11期1865-1865,共1页
萜类化合物在自然界中广泛存在,其中二倍半萜是一类稀有的萜类天然产物,结构新颖复杂、生物活性广泛,大多存在于海洋生物中,目前对于二倍半萜在植物中的分布规律、生物功能与生物合成知之甚少。来自成都中医药大学/中科院昆明植物研究... 萜类化合物在自然界中广泛存在,其中二倍半萜是一类稀有的萜类天然产物,结构新颖复杂、生物活性广泛,大多存在于海洋生物中,目前对于二倍半萜在植物中的分布规律、生物功能与生物合成知之甚少。来自成都中医药大学/中科院昆明植物研究所黎胜红团队从唇形科药用植物米团花中鉴定了一个具有免疫抑制活性和催化活性双功能的二倍半萜/二萜合酶,能够催化生成6个大环二倍半萜和2个大环二萜产物,其中5个为新化合物,包括2个(化合物1和2)首次发现的具有18元环的二倍半萜,也是迄今为止发现的具有最大碳环结构的萜类天然产物。通过分子对接结合定点突变获得了2个二倍半萜产量显著提高的突变酶——F516A和F516G,能够显著提高酯类化合物产量,分别比野生型酶高出3.3倍和2.5倍,并发现了大环二倍半萜的免疫抑制活性。 展开更多
关键词 成都中医药大学 免疫抑制活性 昆明植物研究所 二倍半萜 萜类化合物 分子对接 二萜合酶 唇形科药用植物
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