冬凌草二萜合酶基因的克隆及其功能研究
发布时间:2021-05-07 23:12
冬凌草(Isodon rubescens)为唇形科香茶菜属多年生草本植物,传统用药部位为干燥地上部分,常用于治疗咽喉肿痛、慢性肝炎、关节风湿痛、气管炎等疾病。近年来,由于其较好的抗癌活性备受关注。其主要的抗癌活性物质为冬凌草甲素、冬凌草乙素等成分,属于对映贝壳杉烷型类二萜化合物。传统的以原植物为基础的生产模式大大限制了其推广使用,以合成生物学的手段来生产药用活性成分的方法有望打破这种限制,但这种方法必须以明确化合物在植物体内的代谢途径为前提。本研究综合利用转录组、表达谱、蛋白体外功能鉴定、同源建模及定点突变等技术系统克隆鉴定了参与冬凌草甲、乙素等二萜类化合物生物合成的二萜合酶基因。发现冬凌草存在扩张的类贝壳杉烷合酶基因家族,并借此阐明了唇形科中特殊结构类贝壳杉烷合酶的进化历程。同时在冬凌草中发现了首例由可变剪切引起二萜合酶产物变化的证据,为二萜化合物多样性进化提供了新的视角。主要研究内容和结论如下:1.通过对冬凌草叶片组织的转录组测序、数据分析,共筛选到11个候选二萜合酶基因,进一步利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得了这些基因的cDNA全长。对基因的开放阅读框进行分析,获...
【文章来源】:湖北中医药大学湖北省
【文章页数】:119 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
Abstract
缩略词列表
前言
第一章 冬凌草二萜合酶基因的克隆及分析
1.1 材料与方法
1.1.1 植物材料
1.1.2 菌株与载体
1.1.3 实验试剂
1.1.4 主要仪器
1.1.5 冬凌草各组织RNA的提取
1.1.6 候选二萜合酶基因的筛选
1.1.7 目的基因全长的克隆及测序
1.1.8 目的基因生物信息学分析及蛋白功能预测
1.1.9 目的基因组织特异性表达分析
1.2 结果与分析
1.2.1 RNA提取结果
1.2.2 转录组结果分析
1.2.3 目的基因cDNA的获得
1.2.4 目的基因分子序列初步分析
1.2.5 目的蛋白功能预测
1.2.6 组织特异性表达分析
1.3 讨论
第二章 冬凌草Ⅱ型二萜合酶基因的原核表达及功能研究
2.1 材料与方法
2.1.1 菌种与载体
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器
2.1.4 目的基因原核表达载体的构建
2.1.5 目的蛋白的原核表达
2.1.6 重组蛋白的纯化
2.1.7 蛋白检测和定量
2.1.8 重组蛋白的功能鉴定
2.1.9 IrCPS3 定点突变研究
2.2 结果与分析
2.2.1 目的基因原核表达载体的构建
2.2.2 目的蛋白的诱导表达及纯化
2.2.3 目的蛋白的功能鉴定
2.2.4 IrCPS3 定点突变研究
2.3 讨论
第三章 冬凌草Ⅰ型二萜合酶基因的原核表达及功能研究
3.1 材料与方法
3.1.1 菌种与载体
3.1.2 主要试剂
3.1.3 主要仪器
3.1.4 目的基因原核表达载体的构建
3.1.5 目的蛋白的诱导表达和纯化
3.1.6 目的蛋白的功能鉴定
3.1.7 酶促动力学分析
3.2 结果与分析
3.2.1 目的基因原核表达载体的构建
3.2.2 目的蛋白的诱导表达及纯化
3.2.3 重组蛋白的功能鉴定
3.2.4 IrKSL6 双功能酶促动力学分析
3.3 讨论
第四章 IrKSL3 基因可变剪切研究
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料、菌种及载体
4.1.2 主要试剂及仪器
4.1.3 基因序列分析
4.1.4 重组蛋白的功能鉴定
4.1.5 定点突变研究
4.2 结果与分析
4.2.1 基因及氨基酸序列分析
4.2.2 IrKSL3a生化功能鉴定
4.2.3 突变体生化功能鉴定
4.2.4 蛋白同源序列分析
4.3 讨论
结语
参考文献
文献综述
参考文献
博士研究生期间所发表论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]冬凌草细胞悬浮培养技术研究[J]. 孟婷,陈随清. 河南中医. 2017(06)
[2]冬凌草生物学研究进展[J]. 陈川川,刘越,郭凤仙,唐丽. 湖北农业科学. 2016(19)
[3]冬凌草HMGS基因的克隆与表达分析[J]. 朱畇昊,爼梦航,苏秀红,董诚明,陈随清. 作物杂志. 2016(05)
[4]冬凌草异戊烯基焦磷酸异构酶基因(IDI)克隆与分析[J]. 苏秀红,尹磊,陈随清. 北方园艺. 2016(12)
[5]冬凌草1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因克隆与分析[J]. 苏秀红,尹磊,陈随清. 中国实验方剂学杂志. 2016(12)
[6]冬凌草1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因克隆与表达分析[J]. 朱畇昊,苏秀红,董诚明,陈随清,邵远洋,张风波. 广西植物. 2016(12)
[7]冬凌草AACT基因的克隆与表达分析[J]. 朱畇昊,苏秀红,董诚明,陈随清,邵远洋,张风波. 中药材. 2016(01)
[8]丹参二萜合酶基因CPS4的原核表达体系优化及活性蛋白纯化[J]. 靳保龙,崔光红,党伯岳,刘世会,漆小泉. 中国实验方剂学杂志. 2014(10)
[9]冬凌草抗菌活性成分研究[J]. 李高申,张伟,彭涛,郭梅珍. 世界科学技术-中医药现代化. 2014(03)
[10]丹参的药理作用研究新进展[J]. 马丙祥,董宠凯. 中国药房. 2014(07)
本文编号:3174218
【文章来源】:湖北中医药大学湖北省
【文章页数】:119 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
Abstract
缩略词列表
前言
第一章 冬凌草二萜合酶基因的克隆及分析
1.1 材料与方法
1.1.1 植物材料
1.1.2 菌株与载体
1.1.3 实验试剂
1.1.4 主要仪器
1.1.5 冬凌草各组织RNA的提取
1.1.6 候选二萜合酶基因的筛选
1.1.7 目的基因全长的克隆及测序
1.1.8 目的基因生物信息学分析及蛋白功能预测
1.1.9 目的基因组织特异性表达分析
1.2 结果与分析
1.2.1 RNA提取结果
1.2.2 转录组结果分析
1.2.3 目的基因cDNA的获得
1.2.4 目的基因分子序列初步分析
1.2.5 目的蛋白功能预测
1.2.6 组织特异性表达分析
1.3 讨论
第二章 冬凌草Ⅱ型二萜合酶基因的原核表达及功能研究
2.1 材料与方法
2.1.1 菌种与载体
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器
2.1.4 目的基因原核表达载体的构建
2.1.5 目的蛋白的原核表达
2.1.6 重组蛋白的纯化
2.1.7 蛋白检测和定量
2.1.8 重组蛋白的功能鉴定
2.1.9 IrCPS3 定点突变研究
2.2 结果与分析
2.2.1 目的基因原核表达载体的构建
2.2.2 目的蛋白的诱导表达及纯化
2.2.3 目的蛋白的功能鉴定
2.2.4 IrCPS3 定点突变研究
2.3 讨论
第三章 冬凌草Ⅰ型二萜合酶基因的原核表达及功能研究
3.1 材料与方法
3.1.1 菌种与载体
3.1.2 主要试剂
3.1.3 主要仪器
3.1.4 目的基因原核表达载体的构建
3.1.5 目的蛋白的诱导表达和纯化
3.1.6 目的蛋白的功能鉴定
3.1.7 酶促动力学分析
3.2 结果与分析
3.2.1 目的基因原核表达载体的构建
3.2.2 目的蛋白的诱导表达及纯化
3.2.3 重组蛋白的功能鉴定
3.2.4 IrKSL6 双功能酶促动力学分析
3.3 讨论
第四章 IrKSL3 基因可变剪切研究
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料、菌种及载体
4.1.2 主要试剂及仪器
4.1.3 基因序列分析
4.1.4 重组蛋白的功能鉴定
4.1.5 定点突变研究
4.2 结果与分析
4.2.1 基因及氨基酸序列分析
4.2.2 IrKSL3a生化功能鉴定
4.2.3 突变体生化功能鉴定
4.2.4 蛋白同源序列分析
4.3 讨论
结语
参考文献
文献综述
参考文献
博士研究生期间所发表论文
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]冬凌草细胞悬浮培养技术研究[J]. 孟婷,陈随清. 河南中医. 2017(06)
[2]冬凌草生物学研究进展[J]. 陈川川,刘越,郭凤仙,唐丽. 湖北农业科学. 2016(19)
[3]冬凌草HMGS基因的克隆与表达分析[J]. 朱畇昊,爼梦航,苏秀红,董诚明,陈随清. 作物杂志. 2016(05)
[4]冬凌草异戊烯基焦磷酸异构酶基因(IDI)克隆与分析[J]. 苏秀红,尹磊,陈随清. 北方园艺. 2016(12)
[5]冬凌草1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因克隆与分析[J]. 苏秀红,尹磊,陈随清. 中国实验方剂学杂志. 2016(12)
[6]冬凌草1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因克隆与表达分析[J]. 朱畇昊,苏秀红,董诚明,陈随清,邵远洋,张风波. 广西植物. 2016(12)
[7]冬凌草AACT基因的克隆与表达分析[J]. 朱畇昊,苏秀红,董诚明,陈随清,邵远洋,张风波. 中药材. 2016(01)
[8]丹参二萜合酶基因CPS4的原核表达体系优化及活性蛋白纯化[J]. 靳保龙,崔光红,党伯岳,刘世会,漆小泉. 中国实验方剂学杂志. 2014(10)
[9]冬凌草抗菌活性成分研究[J]. 李高申,张伟,彭涛,郭梅珍. 世界科学技术-中医药现代化. 2014(03)
[10]丹参的药理作用研究新进展[J]. 马丙祥,董宠凯. 中国药房. 2014(07)
本文编号:3174218
本文链接:https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3174218.html
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