灵芝基质降解及糖代谢与萜类合成机制研究
发布时间：2021-12-18 05:14
灵芝是我国传统的中药材,具有补气安神,止咳平喘等功效,现代研究表明多糖和三萜类成分是灵芝中的主要活性成分,具有提高免疫细胞活性和抑制肿瘤细胞增殖等作用。当前关于灵芝的研究主要集中在其功能疗效和活性机理方面,而对灵芝生长发育过程中木质纤维素基质如何转化,以及子实体不同发育阶段活性成分积累、变化规律等研究甚少。因此,本论文拟研究一株孢子粉高产灵芝（Ganoderma lucidum）菌株G0119在营养生长与子实体发育不同时期木质纤维素基质降解、糖类含量变化和三萜积累的规律,并结合基因组、转录组等研究手段解析灵芝基质木质纤维素降解、糖类代谢规律与三萜代谢的分子机制,明确灵芝木质纤维素基质转化、糖代谢与萜类积累的内在联系,旨在为灵芝科学采收及定向获取活性物质提供理论依据和实践指导。论文主要研究结论如下:（1）灵芝不同发育期基于木质纤维素降解的糖代谢变化规律与其他灵芝菌株及模式木腐菌基因组的碳水化合物活性酶基因相比,灵芝G0119具有更多的半纤维素、纤维素降解的同工酶基因。不同生长阶段的转录组与蛋白质组学研究结果显示:灵芝子实体不同发育阶段基质中木质纤维素显著降解,且与糖代谢密切相关。如从菌丝...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
木质纤维素的分布示意图（左）及纤维素的酶解过程（右，来源KEGG）
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文磷酸海藻糖合成酶（EC:2.4.1.36）催化下形成 GDP 和 6-磷酸海藻糖，之后 6-磷酸海藻糖被 6-磷酸海藻糖磷酸化酶（EC:3.1.3.12）水解形成海藻糖和磷酸基（Pi），而积累的海藻糖能进一步由海藻糖酶（EC:3.2.1.28）再次水解成为 2 分子 D-葡萄糖[63]，并进一步由己糖激酶（EC:2.7.1.1）磷酸化形成 6-磷酸葡萄糖参与到糖酵解途径[64]，或是被海藻糖磷酸化酶（EC:2.4.1.64）水解产生葡萄糖和 1-磷酸葡萄糖，并进一步由葡萄糖磷酸变位酶（EC:5.4.2.6）转化为 6-磷酸葡萄糖（图 1.2），海藻糖磷酸化酶也可以将 1-磷酸葡萄糖去磷酸合成海藻糖，这一现象已在平菇和金针菇中被发现[65, 66]，证明该反应过程是一可逆过程。
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文成 1-磷酸甘露醇这两步均为可逆反应（图 1.2），也是该途径的关键反应。阿拉伯糖醇的合成也有两条代谢途径，一是由磷酸戊糖途径产生的 5-磷酸核酮糖，经核酮糖激酶（EC:2.7.1.47）去磷酸化形成核酮糖，经阿糖醇 2-脱氢酶（EC：1.1.1.250）催化形成阿拉伯糖醇；二是 5-磷酸核酮糖通过戊糖转换途径，经 3-磷酸核酮糖差向异构酶（EC：5.1.3.1）形成 5-磷酸木酮糖，之后木酮糖激酶（EC:2.7.1.17）去磷酸化形成木酮糖，再由 D-阿糖醇 4-脱氢酶（EC:1.1.1.11）催化形成阿拉伯糖醇，这两个反应过程需要以 NAD 为受体，同时，核酮糖和木酮糖也可以经由阿糖醇脱氢酶（EC：1.1.1.287）反应形成阿拉伯糖醇，不同的是该反应需要以 NADP 作为受体[72]，阿拉伯糖醇合成途径是 HMP 的分支途径，其中每一步反应均为可逆反应，因此认为该代谢途径在必要时可以为 HMP 途径提供碳源储备，其中有 NADH 和 NADPH 参与的反应为该代谢途径的关键反应（图 1.3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]灵芝药效成分形成的规律研究[J]. 魏巍,韩嘉钰,余梦瑶,许晓燕,江南,贺黎铭,李芳,罗霞. 中国食用菌. 2017(03)
[2]沪农灵芝1号全基因组分析和演化比较[J]. 龚明,鲍大鹏,唐传红,张劲松. 食用菌学报. 2016(02)
[3]灵芝三萜合成关键元件GLCYP450及其还原酶GLNADPH的基因克隆及共表达载体构建[J]. 郭溆,孙超,宋经元,罗红梅,陈士林. 药学学报. 2013(02)
[4]灵芝子实体多糖积累和糖代谢相关酶的关系研究[J]. 赵洲,陈向东,王立华,王秋颖,兰进. 中国农学通报. 2012(22)
[5]灵芝多糖的生物合成和发酵调控[J]. 刘高强,赵艳,王晓玲,朱朝阳. 菌物学报. 2011(02)
[6]糖的高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法分析[J]. 牟世芬,于泓,蔡亚岐. 色谱. 2009(05)
[7]气相色谱检测芦荟中海藻糖方法的建立[J]. 赵华,何聪芬,秦允荣,刘蕾,钟秦. 吉首大学学报(自然科学版). 2009(01)
[8]离子色谱中的安培检测方法及其应用[J]. 于泓,牟世芬. 化学通报. 2007(07)
[9]高效液相色谱法测定食品中的糖醇[J]. 李黎,刘玉峰,唐华澄,李东,王晶,方向,吴方迪. 食品科学. 2007(06)
[10]保健食品中甘露醇的毛细管气相色谱分析[J]. 王和兴,黎源倩,李磊. 四川大学学报(医学版). 2006(03)
博士论文
[1]三种类型木质纤维素的白腐菌降解异质性研究[D]. 余洪波.华中科技大学 2007
本文编号：3541704
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
木质纤维素的分布示意图（左）及纤维素的酶解过程（右，来源KEGG）
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文磷酸海藻糖合成酶（EC:2.4.1.36）催化下形成 GDP 和 6-磷酸海藻糖，之后 6-磷酸海藻糖被 6-磷酸海藻糖磷酸化酶（EC:3.1.3.12）水解形成海藻糖和磷酸基（Pi），而积累的海藻糖能进一步由海藻糖酶（EC:3.2.1.28）再次水解成为 2 分子 D-葡萄糖[63]，并进一步由己糖激酶（EC:2.7.1.1）磷酸化形成 6-磷酸葡萄糖参与到糖酵解途径[64]，或是被海藻糖磷酸化酶（EC:2.4.1.64）水解产生葡萄糖和 1-磷酸葡萄糖，并进一步由葡萄糖磷酸变位酶（EC:5.4.2.6）转化为 6-磷酸葡萄糖（图 1.2），海藻糖磷酸化酶也可以将 1-磷酸葡萄糖去磷酸合成海藻糖，这一现象已在平菇和金针菇中被发现[65, 66]，证明该反应过程是一可逆过程。
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文成 1-磷酸甘露醇这两步均为可逆反应（图 1.2），也是该途径的关键反应。阿拉伯糖醇的合成也有两条代谢途径，一是由磷酸戊糖途径产生的 5-磷酸核酮糖，经核酮糖激酶（EC:2.7.1.47）去磷酸化形成核酮糖，经阿糖醇 2-脱氢酶（EC：1.1.1.250）催化形成阿拉伯糖醇；二是 5-磷酸核酮糖通过戊糖转换途径，经 3-磷酸核酮糖差向异构酶（EC：5.1.3.1）形成 5-磷酸木酮糖，之后木酮糖激酶（EC:2.7.1.17）去磷酸化形成木酮糖，再由 D-阿糖醇 4-脱氢酶（EC:1.1.1.11）催化形成阿拉伯糖醇，这两个反应过程需要以 NAD 为受体，同时，核酮糖和木酮糖也可以经由阿糖醇脱氢酶（EC：1.1.1.287）反应形成阿拉伯糖醇，不同的是该反应需要以 NADP 作为受体[72]，阿拉伯糖醇合成途径是 HMP 的分支途径，其中每一步反应均为可逆反应，因此认为该代谢途径在必要时可以为 HMP 途径提供碳源储备，其中有 NADH 和 NADPH 参与的反应为该代谢途径的关键反应（图 1.3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]灵芝药效成分形成的规律研究[J]. 魏巍,韩嘉钰,余梦瑶,许晓燕,江南,贺黎铭,李芳,罗霞. 中国食用菌. 2017(03)
[2]沪农灵芝1号全基因组分析和演化比较[J]. 龚明,鲍大鹏,唐传红,张劲松. 食用菌学报. 2016(02)
[3]灵芝三萜合成关键元件GLCYP450及其还原酶GLNADPH的基因克隆及共表达载体构建[J]. 郭溆,孙超,宋经元,罗红梅,陈士林. 药学学报. 2013(02)
[4]灵芝子实体多糖积累和糖代谢相关酶的关系研究[J]. 赵洲,陈向东,王立华,王秋颖,兰进. 中国农学通报. 2012(22)
[5]灵芝多糖的生物合成和发酵调控[J]. 刘高强,赵艳,王晓玲,朱朝阳. 菌物学报. 2011(02)
[6]糖的高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法分析[J]. 牟世芬,于泓,蔡亚岐. 色谱. 2009(05)
[7]气相色谱检测芦荟中海藻糖方法的建立[J]. 赵华,何聪芬,秦允荣,刘蕾,钟秦. 吉首大学学报(自然科学版). 2009(01)
[8]离子色谱中的安培检测方法及其应用[J]. 于泓,牟世芬. 化学通报. 2007(07)
[9]高效液相色谱法测定食品中的糖醇[J]. 李黎,刘玉峰,唐华澄,李东,王晶,方向,吴方迪. 食品科学. 2007(06)
[10]保健食品中甘露醇的毛细管气相色谱分析[J]. 王和兴,黎源倩,李磊. 四川大学学报(医学版). 2006(03)
博士论文
[1]三种类型木质纤维素的白腐菌降解异质性研究[D]. 余洪波.华中科技大学 2007
本文编号：3541704
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3541704.html
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