粉防己碱生物合成途径候选功能基因筛选及去甲乌药碱-6-O-甲基转移酶的功能研究
发布时间：2021-10-11 08:40
中药防己是防己科植物粉防己（Stephania tetrandra S.Moore）的干燥根,在我国具有悠久的药用历史。现代研究表明,防己的活性成分为粉防己碱,具有抗尘肺、抗高血压、抗炎、抗肿瘤等药理作用。但随着需求的增长和野生资源的破坏性挖掘,逐渐出现粉防己价格上涨、供不应求的局面。粉防己碱属于苄基异喹啉类生物碱。目前,包括吗啡在内的多种苄基异喹啉类生物碱的生物合成途径已经得到完全解析并实现了工程化生产,但粉防己碱等双苄基异喹啉类生物碱的生物合成仍然鲜有报道。为了实现粉防己碱生物合成途径的完全解析及粉防己碱的异源生产,本研究对粉防己进行了转录组测序,并通过代谢组和转录组联合分析获得了一系列可能参与粉防己碱生物合成的功能基因;在BIAs生物合成上游途径中,6OMT是一个关键酶,所以本研究对获得的St6OMTs基因进行克隆和异源表达,并通过体外酶促反应验证了基因功能。主要研究内容如下:1.比较转录组学分析筛选粉防己碱生物合成途径候选功能基因对粉防己根皮、根、茎、叶四个组织部位进行相关生物碱相对含量测定,发现相关生物碱在地下部分的含量远高于地上部分。接着采用二代联合三代测序技术对以上四个组...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
推测的粉防己碱生物合成途径本研究验证功能的6OMT用红色标出
粉防己碱生物合成途径候选功能基因筛选及去甲乌药碱-6-O-甲基转移酶功能研究8图1.2BIA途径中涉及细胞色素P450的主要酶促反应[76]结构式中灰色部分为反应位点。Fig.1.2ThemainenzymaticreactionsbyCYPsinvolvedintheBIAbiosynthesispathway[76]Thereactionintheformulaishighlightedbythegreyshading.几十年来，研究人员已深入探索了BIA生物合成途径，发现了众多关键酶，但仍然不能排除还有其他途径未被阐明，包括一些被公认为是自发反应的步骤，实际上也可能存在酶催化现象。例如，在吗啡途径中，人们原来认为(7S)-salutaridinol7-O-acetate生成
粉防己碱生物合成途径候选功能基因筛选及去甲乌药碱-6-O-甲基转移酶功能研究20图2.1粉防己不同组织部位生物碱的相对含量数据来源于3个独立的生物学重复实验，并进行显著性分析。*表示与茎相比p<0.05**表示与茎相比p<0.01。#表示与叶相比p<0.05##表示与叶相比p<0.01。Fig.2.1TherelativecontentofalkaloidsindifferenttissuesofS.tetrandra.Thedatarepresentmeans±SDofthreeindependentbiologicalsamples.Differencewerescoredasstatisticalsignificance.*indicatesp<0.05**indicatesp<0.01comparedwithstemgroup.#indicatesp<0.05##indicatesp<0.01comparedwithleafgroup.3.2粉防己总RNA提取及检测基于相关化合物在不同组织部位的相对含量不同，推测参与这些化合物生物合成的功能基因在不同组织部位中的表达水平也存在差异，所以本研究继续对粉防己根皮、根、茎、叶四个部位进行转录组测序。采用试剂盒的方法提取粉防己根皮、根、茎、叶等四个组织部位的总RNA，随后进行琼脂糖凝胶电泳，电泳结果如图2.2所示，电泳图中未见明显基因组条带。经超微量紫外分光光度计检测，总RNA浓度及纯度如表2.2所示。以上结果说明所提取的总RNA完整性、浓度、纯度较好，满足转录组测序及逆转录要求。
【参考文献】：
期刊论文
[1]防己科植物化学成分及其药理作用研究进展[J]. 魏江存,魏中璇,谢臻,陈勇,韩倩,黄周艳. 湖北农业科学. 2019(20)
[2]粉防己碱抗肿瘤机制的研究进展[J]. 季宇彬,魏驰,辛国松. 中成药. 2018(12)
[3]利用转录组测序挖掘掌叶大黄蒽醌类生物合成相关基因[J]. 李欢,张娜,李依民,黑小斌,李元敏,邓翀,颜永刚,刘蒙蒙,张岗. 药学学报. 2018(11)
[4]防己的药理作用及临床应用研究进展[J]. 王蓉,马腾茂,刘飞,高慧琴. 中国中药杂志. 2017(04)
[5]基于UPLC-ESI/Q-TOF-MS/MS技术分析荷梗中的化学成分[J]. 单锋,袁媛,康利平,黄璐琦. 中国中药杂志. 2015(16)
[6]中药防己历史演化钩述[J]. 黄和平,彭华胜,汪电雷,黄鹏. 中药材. 2015(07)
[7]论中药资源可持续发展的现状与未来[J]. 马晓晶,郭娟,唐金富,马晓惠,马莹,戴住波,郭兰萍,黄璐琦. 中国中药杂志. 2015(10)
[8]粉防己碱药理作用研究进展[J]. 韩彬,王国俊,罗恒丽. 临床合理用药杂志. 2014(07)
[9]合成生物学在中药资源可持续利用研究中的应用[J]. 黄璐琦,高伟,周雍进. 药学学报. 2014(01)
[10]汉防己甲素对矽肺大鼠自由基损伤的保护作用[J]. 党晓敏,胡浩,杨岚,孙忠民,尚东. 广东医学. 2013(06)
硕士论文
[1]铁核桃果实发育过程中酚类代谢的转录组分析[D]. 张睿.贵州大学 2019
[2]不同产地防己药材质量对比研究[D]. 李全生.吉林农业大学 2017
[3]皖南及周边地区粉防己药材资源调查及质量差异研究[D]. 左坚.山东中医药大学 2011
本文编号：3430175
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
推测的粉防己碱生物合成途径本研究验证功能的6OMT用红色标出
粉防己碱生物合成途径候选功能基因筛选及去甲乌药碱-6-O-甲基转移酶功能研究8图1.2BIA途径中涉及细胞色素P450的主要酶促反应[76]结构式中灰色部分为反应位点。Fig.1.2ThemainenzymaticreactionsbyCYPsinvolvedintheBIAbiosynthesispathway[76]Thereactionintheformulaishighlightedbythegreyshading.几十年来，研究人员已深入探索了BIA生物合成途径，发现了众多关键酶，但仍然不能排除还有其他途径未被阐明，包括一些被公认为是自发反应的步骤，实际上也可能存在酶催化现象。例如，在吗啡途径中，人们原来认为(7S)-salutaridinol7-O-acetate生成
粉防己碱生物合成途径候选功能基因筛选及去甲乌药碱-6-O-甲基转移酶功能研究20图2.1粉防己不同组织部位生物碱的相对含量数据来源于3个独立的生物学重复实验，并进行显著性分析。*表示与茎相比p<0.05**表示与茎相比p<0.01。#表示与叶相比p<0.05##表示与叶相比p<0.01。Fig.2.1TherelativecontentofalkaloidsindifferenttissuesofS.tetrandra.Thedatarepresentmeans±SDofthreeindependentbiologicalsamples.Differencewerescoredasstatisticalsignificance.*indicatesp<0.05**indicatesp<0.01comparedwithstemgroup.#indicatesp<0.05##indicatesp<0.01comparedwithleafgroup.3.2粉防己总RNA提取及检测基于相关化合物在不同组织部位的相对含量不同，推测参与这些化合物生物合成的功能基因在不同组织部位中的表达水平也存在差异，所以本研究继续对粉防己根皮、根、茎、叶四个部位进行转录组测序。采用试剂盒的方法提取粉防己根皮、根、茎、叶等四个组织部位的总RNA，随后进行琼脂糖凝胶电泳，电泳结果如图2.2所示，电泳图中未见明显基因组条带。经超微量紫外分光光度计检测，总RNA浓度及纯度如表2.2所示。以上结果说明所提取的总RNA完整性、浓度、纯度较好，满足转录组测序及逆转录要求。
【参考文献】：
期刊论文
[1]防己科植物化学成分及其药理作用研究进展[J]. 魏江存,魏中璇,谢臻,陈勇,韩倩,黄周艳. 湖北农业科学. 2019(20)
[2]粉防己碱抗肿瘤机制的研究进展[J]. 季宇彬,魏驰,辛国松. 中成药. 2018(12)
[3]利用转录组测序挖掘掌叶大黄蒽醌类生物合成相关基因[J]. 李欢,张娜,李依民,黑小斌,李元敏,邓翀,颜永刚,刘蒙蒙,张岗. 药学学报. 2018(11)
[4]防己的药理作用及临床应用研究进展[J]. 王蓉,马腾茂,刘飞,高慧琴. 中国中药杂志. 2017(04)
[5]基于UPLC-ESI/Q-TOF-MS/MS技术分析荷梗中的化学成分[J]. 单锋,袁媛,康利平,黄璐琦. 中国中药杂志. 2015(16)
[6]中药防己历史演化钩述[J]. 黄和平,彭华胜,汪电雷,黄鹏. 中药材. 2015(07)
[7]论中药资源可持续发展的现状与未来[J]. 马晓晶,郭娟,唐金富,马晓惠,马莹,戴住波,郭兰萍,黄璐琦. 中国中药杂志. 2015(10)
[8]粉防己碱药理作用研究进展[J]. 韩彬,王国俊,罗恒丽. 临床合理用药杂志. 2014(07)
[9]合成生物学在中药资源可持续利用研究中的应用[J]. 黄璐琦,高伟,周雍进. 药学学报. 2014(01)
[10]汉防己甲素对矽肺大鼠自由基损伤的保护作用[J]. 党晓敏,胡浩,杨岚,孙忠民,尚东. 广东医学. 2013(06)
硕士论文
[1]铁核桃果实发育过程中酚类代谢的转录组分析[D]. 张睿.贵州大学 2019
[2]不同产地防己药材质量对比研究[D]. 李全生.吉林农业大学 2017
[3]皖南及周边地区粉防己药材资源调查及质量差异研究[D]. 左坚.山东中医药大学 2011
本文编号：3430175
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3430175.html
最近更新
教材专著
