利用基因同源重组技术构建PtP450s的酿酒酵母在体功能研究体系

发布时间：2021-04-20 15:36

　　选题依据:远志是我国重要的大宗药材,同时也是山西的道地药材。作为远志的主要活性成分之一,远志皂苷具有抗痴呆、改善记忆障碍及脑保护等药理作用。但是,由于远志皂苷属于齐墩果烷型五环三萜皂苷,其糖苷配基种类多样、结构复杂,具有多个手性中心,导致从单个糖苷配基衍生出的皂苷结构更加复杂繁多,仅从原远志皂苷元衍生而出的皂苷就有50余种。从远志药材中直接提取远志皂苷,面临着有效成分含量低、药材资源有限、难以纯化等诸多弊端;而通过全化学途径合成,由于涉及多步纯化,步骤繁琐,难以保证较高产率;若通过植物组织培养的方式获得远志皂苷,又面临着操作周期长且复杂,不易实现大规模工业化生产。合成生物学的出现,特别是利用酿酒酵母进行萜类化合物的异源生物合成为远志皂苷的获得提供新方法。酿酒酵母生长速度快,易于基因工程操作,适合大规模培养,工业化控制简便,尤其是其能提供天然的合成萜类的前体2,3-氧化角鲨烯,为通过改造酿酒酵母异源生物合成萜类提供便利。本课题组前期验证了一个合成远志皂苷前体齐墩果酸的细胞色素P450单加氧酶CYP716A249（cytochrome P450 monooxygenase CYP716A2... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 立题背景及意义
    1.2 本课题的研究内容、技术路线图及创新点
        1.2.1 研究内容
        1.2.2 技术路线图
        1.2.3 创新点
第二章 文献综述
    2.1 植物三萜生物合成相关P450s的研究进展
    2.2 P450s介导齐墩果烷型植物三萜生物合成的研究进展
        2.2.1 催化β-香树脂醇的P450s
        2.2.2 催化齐墩果酸的P450s
    2.3 P450s介导远志皂苷生物合成的研究进展
        2.3.1 远志皂苷生物合成途径解析的必要性
        2.3.2 远志皂苷生物合成途径解析的复杂性
        2.3.3 远志皂苷生物合成途径解析的可行性
    2.4 萜类成分的合成生物学研究概况
    2.5 基因组装技术在构建齐墩果酸生物合成途径中的应用
        2.5.1 基因组装技术概述
        2.5.2 酿酒酵母基因同源重组技术解析
第三章 构建目的基因在酿酒酵母体内的基因同源重组表达元件
    3.1 构建合成齐墩果酸前体β-香树脂醇的基因表达元件
        3.1.1 材料与仪器
        3.1.2 实验方法
        3.1.3 实验结果
    3.2 构建提供电子的细胞色素P450 还原酶基因同源重组表达元件
        3.2.1 材料与仪器
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 实验结果
    3.3 构建合成齐墩果酸的基因同源重组表达元件
        3.3.1 材料与仪器
        3.3.2 实验方法
        3.3.3 实验结果
    3.4 构建过表达酿酒酵母内源基因ERG20 的基因同源重组表达元件
        3.4.1 材料与仪器
        3.4.2 实验方法
        3.4.3 实验结果
    3.5 小结与讨论
第四章 构建产齐墩果酸的酿酒酵母菌株
    4.1 构建产β-香树脂醇的酿酒酵母菌株
        4.1.1 菌株、培养基、实验试剂及仪器
        4.1.2 实验方法
        4.1.3 实验结果
    4.2 构建产齐墩果酸的酿酒酵母菌株
        4.2.1 菌株、培养基、实验试剂及仪器
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 实验结果
    4.3 构建过表达酿酒酵母内源基因ERG20 的酿酒酵母菌株
        4.3.1 菌株、培养基、实验试剂及仪器
        4.3.2 实验方法
        4.3.3 实验结果
    4.4 小结与讨论
第五章 不同基因表达元件构建方式对酿酒酵母体内齐墩果酸积累的影响
    5.1 齐墩果酸合酶等基因在酿酒酵母中的mRNA表达量分析
        5.1.1 菌株、材料与仪器
        5.1.2 实验方法
        5.1.3 实验结果
    5.2 酿酒酵母中齐墩果酸等代谢物的定量分析
        5.2.1 实验材料及仪器
        5.2.2 实验方法
        5.2.3 实验结果
    5.3 小结与讨论
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 不足与展望
缩写词表
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】：
期刊论文
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[2]植物天然产物合成生物学研究[J]. 戴住波,王勇,周志华,李盛英,张学礼.  中国科学院院刊. 2018(11)
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博士论文
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硕士论文
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[4]构建人工酵母细胞生产β-胡萝卜素和齐墩果酸[D]. 王贝贝.天津科技大学 2014



本文编号：3149950