硬紫草8-HGO酶基因的克隆及转基因功能初步研究

发布时间：2025-05-13 00:16

　　紫草宁及衍生物（后统称紫草宁）是紫草根部的红色提取物,主成分为萘醌类。不仅能用于治疗创伤、烧伤、痔疮等皮肤性疾病,还具有抗炎杀菌、抗病毒、抗肿瘤等作用。因此,提高紫草宁产量有很大的市场价值和应用前景,而其合成及调控的机制研究是一重大突破口。紫草宁生物合成上游的两条主要途径——甲羟戊酸（Mevalonate,MVA）途径和苯丙素类（Phenylpropanoids,PP）途径目前已基本明确,但合成下游的部分反应尚不清楚,尤其是3-羟基对苯二酚香叶醌向紫草宁转化所涉及到的反应机制。本课题组前期的转录研究中发现一个基因——8-HGO,其在紫草生长培养基B5中表达量低,但在紫草宁合成培养基M9中高表达。大量文献表明,8-HGO编码的8-羟香叶醇脱氢酶（8-hydroxygeraniol dehydrogenase,8-HGO）,在许多次生代谢产物的环烯醚萜合成途径中发挥关键脱氢作用。因此,本实验试图克隆该基因并解析8-HGO在紫草宁合成调控中的功能。基于硬紫草的转录组测序结果,我们获得8-HGO的原始c DNA序列,利用生信软件分析8-HGO的蛋白理化性质,预测其蛋白二三级结构。结果显示:8-H...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2紫草宁的合成途径[26]

MVA途径产生的GPP和PP途径产生的PHB会在对羟基苯甲酸香叶基转移酶(p-hydroxybenzoategeranyltransferase,PGT)的催化下形成香叶基-对羟基苯甲酸(m-geranyl-p-hydroxybenzoicacid,GBA),再通过一系列酶促....

图1.3紫草宁合成调控相关酶[29](→→表示多步合成)

紫草宁主要分布在紫草细胞壁的疏水微滴中,其合成不仅受合成通路上相关酶的调控[27],还受到其他调控基因的影响。基于紫草宁合成的MVA和PP途径,研究者陆陆续续探究并鉴定了许多相关的酶[28],如MVA途径上的甲戊二羟酸单酰辅酶A还原酶(HMGR);PP途径上的苯丙氨酸脱氨酶(PA....

图1.4环烯醚萜生物合成[73]

香叶基焦磷酸合酶(GPPS)可催化1分子IPP与DMAPP形成香叶基焦磷酸,然后在香叶醇合酶的催化下生成环烯醚萜合成的前体物质——香叶醇(geraniol)。经过脱氢反应,然后在不同酶催化下生成不同的产物。如长春花中CrG10H可催化香叶醇生成10-羟基香叶醇,而G8H酶则催化其....

图1.5 8-HGO的催化机制[74]

目前,8-HGO已从长春花、川西獐牙菜、喜树以及滇龙胆等植物中分离得到。其中在长春花中的机制最为清楚。如图1.5,8-HGO(Caros003452)在NAD+存在且以8-羟基香叶醇(8-Hydroxygeraniol),8-羟基香叶醛(8-hydroxygeranial)和8-....

本文编号：4045446