千层塔内生真菌合成石杉碱甲关键基因的功能分析
发布时间：2021-11-16 04:57
石杉碱甲（Huperzine A,HupA）是我国自主研发治疗轻中度阿尔茨海默症的石松生物碱类药物,由于其化学合成技术体系不成熟,加之石杉类植物的人工栽培与组织培养困难,目前仅能从日益匮乏的野生千层塔等药用植物资源中微量提取,严重制约了其药物生产。本研究从千层塔中分离了两株具有合成石杉碱甲能力的千层塔内生真菌胶胞炭疽Cg01（Colletotrichum gloeosporioides Cg01）与波兰青霉hy4（Penicillium polonicum hy4）,并对其进行全基因组测序与转录组测序,通过比较基因组学与转录组学研究,获得了赖氨酸脱羧酶（lysine decarboxylase,LDC）、铜胺氧化酶（copper amine oxidase,CAO）、聚酮合酶（polyketides synthases,PKS）、组蛋白赖氨酸N-甲基化转移酶（histone methyltransferase,HMT）、组蛋白乙酰化转移酶（histone acetyltransferase,HAT）、组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）等候选基因,通过同...
【文章来源】：湖南农业大学湖南省
【文章页数】：185 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
石杉碱甲的化学结构式Fig.1-1ChemicalstructureofhuperzineA
长等多种问题。因此，生物合成石杉碱甲是解决石杉碱甲原料问题最有效的措施之一，石杉碱甲的生物合成途径及调控机制是其理论基础。图1-2 石杉碱甲等石松生物碱的推测途径[15]Fig. 1-2 Proposed biosynthetic pathway of huperzine Aand related lycopodium alkaloids[15].Ma Xiaoqiang等人[15]在前人推测出的石松生物碱生物合成途径的基础上提出了石杉碱甲的生物合成途径（图1-2），却未鉴定参与石杉碱甲合成的酶类。Ma提出的合成途径认为石杉碱甲生物合成的前体物质为L-赖氨酸(Lys)，L-赖氨酸经过L-赖氨酸脱羧酶LDC（Lysine decarboxylase，酶A）脱羧形成1, 5-戊二胺(Cadaverine, 尸胺)，1, 5-戊二胺经铜胺氧化酶CAO（Copper amine oxidase，酶B）脱胺后再脱水形成△1-哌啶烯
[23]。图2-1 石杉碱甲标准品(A)与胶胞炭疽Cg01样品(B)液相质谱图Fig. 2-1 LC-MS spectrogram of HuperzineA(A) and culture extracts of C. gloeosporioides Cg01 (B).图2-2 不同诱导子对内生真菌胶胞炭疽Cg01(A)/波兰青霉hy4(B)合成石杉碱甲的诱导作用。1: HupA; 2: PDB+茎叶汁；3：Cg01(A)/hy4(B)；4：Cg01(A)/hy4(B)+茎叶汁；5：Cg01(A)/hy4(B)+1%乙醇；6：Cg01(A)/hy4(B)+MeJA；7：Cg01(A)/hy4(B)+SAFig. 2-2 Effects of different elicitors on the huperzineAbiosynthesis of endophytic fungus C.gloeosporioides Cg01 (A)/ P. polonicum hy4 (B).1: Hup A; 2: PDB+extracts; 3: Cg01 (A)/hy4 (B); 4: Cg01 (A)/hy4 (B)+ extracts; 5: Cg01 (A)/hy4(B)+1% ethanol；6: Cg01 (A)/hy4 (B)+MeJA；7: Cg01 (A)/hy4 (B)+SA.
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同条件对蛇足石杉组培苗生长及石杉碱甲积累的影响[J]. 张小红,李晓君,杨雪飞,罗建平. 中国现代中药. 2016(04)
[2]蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能[J]. 彭思露,杨慧林,朱笃,张志斌,颜日明,汪涯. 微生物学报. 2016(04)
[3]蓝药睡莲组织培养外植体消毒方法的研究[J]. 戚华沙,潘梅,符瑞侃,黄赛,吕德任,王景飞. 中国园艺文摘. 2016(02)
[4]真菌天然产物异源生产研究进展[J]. 马紫卉,李伟,尹文兵. 微生物学报. 2016(03)
[5]长柄石杉L-赖氨酸脱羧酶基因克隆及序列分析[J]. 宋育红,陈作毅,张君诚. 中草药. 2015(21)
[6]闽浙马尾杉内生真菌炭团菌NX9产石杉碱甲的发酵条件优化[J]. 张方方,王明兹,刘海元,郑雅媗,吴水生. 中国医药工业杂志. 2015(08)
[7]蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中Ⅲ型聚酮合酶的表达、纯化及生物信息学分析[J]. 彭思露,杨慧林,李尔汉,王筱兰,朱笃. 江西师范大学学报(自然科学版). 2015(04)
[8]适于蛹虫草遗传多样性研究的线粒体分子标记的筛选[J]. 张永杰,郭丽宏,张姝,刘杏忠. 微生物学报. 2015(07)
[9]真菌诱导子对纳他霉素生物合成的影响[J]. 王亚洲,古绍彬,刘胜男,王大红,张永柱. 中国食品添加剂. 2015(02)
[10]蛇足石杉赖氨酸脱羧酶基因的克隆、原核表达及其功能分析[J]. 杜次,李菁,唐云涛,彭清忠. 生物工程学报. 2014(08)
博士论文
[1]茉莉酸甲酯对灵芝三萜生物合成的影响及其灵芝应答基因的差异表达研究[D]. 任昂.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]添加不同氨基酸培养对蛇足石杉叶状体的增殖和石杉碱甲累积与抗氧化酶响应的研究[D]. 陈曼.江西师范大学 2016
[2]蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中LDC和CAO基因的克隆及表达[D]. 彭思露.江西师范大学 2016
[3]胶胞炭疽菌ESO26 T-DNA插入突变体库的构建[D]. 王文娟.华中农业大学 2014
[4]可产Hup A潜力内生真菌的RAPD ISSR分析及种属鉴定[D]. 胥锦桦.湖南农业大学 2012
[5]红豆杉内生真菌代谢产紫杉烷类物质的研究[D]. 李娟花.陕西理工学院 2011
[6]产石杉碱甲蛇足石杉内生真菌的分离与鉴定[D]. 汪涯.江西师范大学 2011
[7]一株产石杉碱甲蛇足石杉内生真菌的分离及其发酵条件的初步研究[D]. 王吉祥.江西师范大学 2010
[8]皱边石杉内生菌的分离、纯化及种属初步鉴定[D]. 杨培迪.湖南农业大学 2009
[9]福建蛇足石杉内生真菌的分离鉴定与石杉碱甲的HPLC检测[D]. 谢丹凤.福建农林大学 2009
[10]蛇足石杉内生真菌的分离及生物活性初步研究[D]. 龚玉霞.安徽师范大学 2007
本文编号：3498192
【文章来源】：湖南农业大学湖南省
【文章页数】：185 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
石杉碱甲的化学结构式Fig.1-1ChemicalstructureofhuperzineA
长等多种问题。因此，生物合成石杉碱甲是解决石杉碱甲原料问题最有效的措施之一，石杉碱甲的生物合成途径及调控机制是其理论基础。图1-2 石杉碱甲等石松生物碱的推测途径[15]Fig. 1-2 Proposed biosynthetic pathway of huperzine Aand related lycopodium alkaloids[15].Ma Xiaoqiang等人[15]在前人推测出的石松生物碱生物合成途径的基础上提出了石杉碱甲的生物合成途径（图1-2），却未鉴定参与石杉碱甲合成的酶类。Ma提出的合成途径认为石杉碱甲生物合成的前体物质为L-赖氨酸(Lys)，L-赖氨酸经过L-赖氨酸脱羧酶LDC（Lysine decarboxylase，酶A）脱羧形成1, 5-戊二胺(Cadaverine, 尸胺)，1, 5-戊二胺经铜胺氧化酶CAO（Copper amine oxidase，酶B）脱胺后再脱水形成△1-哌啶烯
[23]。图2-1 石杉碱甲标准品(A)与胶胞炭疽Cg01样品(B)液相质谱图Fig. 2-1 LC-MS spectrogram of HuperzineA(A) and culture extracts of C. gloeosporioides Cg01 (B).图2-2 不同诱导子对内生真菌胶胞炭疽Cg01(A)/波兰青霉hy4(B)合成石杉碱甲的诱导作用。1: HupA; 2: PDB+茎叶汁；3：Cg01(A)/hy4(B)；4：Cg01(A)/hy4(B)+茎叶汁；5：Cg01(A)/hy4(B)+1%乙醇；6：Cg01(A)/hy4(B)+MeJA；7：Cg01(A)/hy4(B)+SAFig. 2-2 Effects of different elicitors on the huperzineAbiosynthesis of endophytic fungus C.gloeosporioides Cg01 (A)/ P. polonicum hy4 (B).1: Hup A; 2: PDB+extracts; 3: Cg01 (A)/hy4 (B); 4: Cg01 (A)/hy4 (B)+ extracts; 5: Cg01 (A)/hy4(B)+1% ethanol；6: Cg01 (A)/hy4 (B)+MeJA；7: Cg01 (A)/hy4 (B)+SA.
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同条件对蛇足石杉组培苗生长及石杉碱甲积累的影响[J]. 张小红,李晓君,杨雪飞,罗建平. 中国现代中药. 2016(04)
[2]蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能[J]. 彭思露,杨慧林,朱笃,张志斌,颜日明,汪涯. 微生物学报. 2016(04)
[3]蓝药睡莲组织培养外植体消毒方法的研究[J]. 戚华沙,潘梅,符瑞侃,黄赛,吕德任,王景飞. 中国园艺文摘. 2016(02)
[4]真菌天然产物异源生产研究进展[J]. 马紫卉,李伟,尹文兵. 微生物学报. 2016(03)
[5]长柄石杉L-赖氨酸脱羧酶基因克隆及序列分析[J]. 宋育红,陈作毅,张君诚. 中草药. 2015(21)
[6]闽浙马尾杉内生真菌炭团菌NX9产石杉碱甲的发酵条件优化[J]. 张方方,王明兹,刘海元,郑雅媗,吴水生. 中国医药工业杂志. 2015(08)
[7]蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中Ⅲ型聚酮合酶的表达、纯化及生物信息学分析[J]. 彭思露,杨慧林,李尔汉,王筱兰,朱笃. 江西师范大学学报(自然科学版). 2015(04)
[8]适于蛹虫草遗传多样性研究的线粒体分子标记的筛选[J]. 张永杰,郭丽宏,张姝,刘杏忠. 微生物学报. 2015(07)
[9]真菌诱导子对纳他霉素生物合成的影响[J]. 王亚洲,古绍彬,刘胜男,王大红,张永柱. 中国食品添加剂. 2015(02)
[10]蛇足石杉赖氨酸脱羧酶基因的克隆、原核表达及其功能分析[J]. 杜次,李菁,唐云涛,彭清忠. 生物工程学报. 2014(08)
博士论文
[1]茉莉酸甲酯对灵芝三萜生物合成的影响及其灵芝应答基因的差异表达研究[D]. 任昂.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]添加不同氨基酸培养对蛇足石杉叶状体的增殖和石杉碱甲累积与抗氧化酶响应的研究[D]. 陈曼.江西师范大学 2016
[2]蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中LDC和CAO基因的克隆及表达[D]. 彭思露.江西师范大学 2016
[3]胶胞炭疽菌ESO26 T-DNA插入突变体库的构建[D]. 王文娟.华中农业大学 2014
[4]可产Hup A潜力内生真菌的RAPD ISSR分析及种属鉴定[D]. 胥锦桦.湖南农业大学 2012
[5]红豆杉内生真菌代谢产紫杉烷类物质的研究[D]. 李娟花.陕西理工学院 2011
[6]产石杉碱甲蛇足石杉内生真菌的分离与鉴定[D]. 汪涯.江西师范大学 2011
[7]一株产石杉碱甲蛇足石杉内生真菌的分离及其发酵条件的初步研究[D]. 王吉祥.江西师范大学 2010
[8]皱边石杉内生菌的分离、纯化及种属初步鉴定[D]. 杨培迪.湖南农业大学 2009
[9]福建蛇足石杉内生真菌的分离鉴定与石杉碱甲的HPLC检测[D]. 谢丹凤.福建农林大学 2009
[10]蛇足石杉内生真菌的分离及生物活性初步研究[D]. 龚玉霞.安徽师范大学 2007
本文编号：3498192
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3498192.html
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