粉防己堿生物合成途徑候選功能基因篩選及去甲烏藥堿-6-O-甲基轉(zhuǎn)移酶的功能研究
發(fā)布時間:2021-10-11 08:40
中藥防己是防己科植物粉防己(Stephania tetrandra S.Moore)的干燥根,在我國具有悠久的藥用歷史,F(xiàn)代研究表明,防己的活性成分為粉防己堿,具有抗塵肺、抗高血壓、抗炎、抗腫瘤等藥理作用。但隨著需求的增長和野生資源的破壞性挖掘,逐漸出現(xiàn)粉防己價格上漲、供不應(yīng)求的局面。粉防己堿屬于芐基異喹啉類生物堿。目前,包括嗎啡在內(nèi)的多種芐基異喹啉類生物堿的生物合成途徑已經(jīng)得到完全解析并實現(xiàn)了工程化生產(chǎn),但粉防己堿等雙芐基異喹啉類生物堿的生物合成仍然鮮有報道。為了實現(xiàn)粉防己堿生物合成途徑的完全解析及粉防己堿的異源生產(chǎn),本研究對粉防己進行了轉(zhuǎn)錄組測序,并通過代謝組和轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析獲得了一系列可能參與粉防己堿生物合成的功能基因;在BIAs生物合成上游途徑中,6OMT是一個關(guān)鍵酶,所以本研究對獲得的St6OMTs基因進行克隆和異源表達,并通過體外酶促反應(yīng)驗證了基因功能。主要研究內(nèi)容如下:1.比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析篩選粉防己堿生物合成途徑候選功能基因?qū)Ψ鄯兰焊、根、莖、葉四個組織部位進行相關(guān)生物堿相對含量測定,發(fā)現(xiàn)相關(guān)生物堿在地下部分的含量遠高于地上部分。接著采用二代聯(lián)合三代測序技術(shù)對以上四個組...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
推測的粉防己堿生物合成途徑本研究驗證功能的6OMT用紅色標出
粉防己堿生物合成途徑候選功能基因篩選及去甲烏藥堿-6-O-甲基轉(zhuǎn)移酶功能研究8圖1.2BIA途徑中涉及細胞色素P450的主要酶促反應(yīng)[76]結(jié)構(gòu)式中灰色部分為反應(yīng)位點。Fig.1.2ThemainenzymaticreactionsbyCYPsinvolvedintheBIAbiosynthesispathway[76]Thereactionintheformulaishighlightedbythegreyshading.幾十年來,研究人員已深入探索了BIA生物合成途徑,發(fā)現(xiàn)了眾多關(guān)鍵酶,但仍然不能排除還有其他途徑未被闡明,包括一些被公認為是自發(fā)反應(yīng)的步驟,實際上也可能存在酶催化現(xiàn)象。例如,在嗎啡途徑中,人們原來認為(7S)-salutaridinol7-O-acetate生成
粉防己堿生物合成途徑候選功能基因篩選及去甲烏藥堿-6-O-甲基轉(zhuǎn)移酶功能研究20圖2.1粉防己不同組織部位生物堿的相對含量數(shù)據(jù)來源于3個獨立的生物學(xué)重復(fù)實驗,并進行顯著性分析。*表示與莖相比p<0.05**表示與莖相比p<0.01。#表示與葉相比p<0.05##表示與葉相比p<0.01。Fig.2.1TherelativecontentofalkaloidsindifferenttissuesofS.tetrandra.Thedatarepresentmeans±SDofthreeindependentbiologicalsamples.Differencewerescoredasstatisticalsignificance.*indicatesp<0.05**indicatesp<0.01comparedwithstemgroup.#indicatesp<0.05##indicatesp<0.01comparedwithleafgroup.3.2粉防己總RNA提取及檢測基于相關(guān)化合物在不同組織部位的相對含量不同,推測參與這些化合物生物合成的功能基因在不同組織部位中的表達水平也存在差異,所以本研究繼續(xù)對粉防己根皮、根、莖、葉四個部位進行轉(zhuǎn)錄組測序。采用試劑盒的方法提取粉防己根皮、根、莖、葉等四個組織部位的總RNA,隨后進行瓊脂糖凝膠電泳,電泳結(jié)果如圖2.2所示,電泳圖中未見明顯基因組條帶。經(jīng)超微量紫外分光光度計檢測,總RNA濃度及純度如表2.2所示。以上結(jié)果說明所提取的總RNA完整性、濃度、純度較好,滿足轉(zhuǎn)錄組測序及逆轉(zhuǎn)錄要求。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]防己科植物化學(xué)成分及其藥理作用研究進展[J]. 魏江存,魏中璇,謝臻,陳勇,韓倩,黃周艷. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(20)
[2]粉防己堿抗腫瘤機制的研究進展[J]. 季宇彬,魏馳,辛國松. 中成藥. 2018(12)
[3]利用轉(zhuǎn)錄組測序挖掘掌葉大黃蒽醌類生物合成相關(guān)基因[J]. 李歡,張娜,李依民,黑小斌,李元敏,鄧翀,顏永剛,劉蒙蒙,張崗. 藥學(xué)學(xué)報. 2018(11)
[4]防己的藥理作用及臨床應(yīng)用研究進展[J]. 王蓉,馬騰茂,劉飛,高慧琴. 中國中藥雜志. 2017(04)
[5]基于UPLC-ESI/Q-TOF-MS/MS技術(shù)分析荷梗中的化學(xué)成分[J]. 單鋒,袁媛,康利平,黃璐琦. 中國中藥雜志. 2015(16)
[6]中藥防己歷史演化鉤述[J]. 黃和平,彭華勝,汪電雷,黃鵬. 中藥材. 2015(07)
[7]論中藥資源可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀與未來[J]. 馬曉晶,郭娟,唐金富,馬曉惠,馬瑩,戴住波,郭蘭萍,黃璐琦. 中國中藥雜志. 2015(10)
[8]粉防己堿藥理作用研究進展[J]. 韓彬,王國俊,羅恒麗. 臨床合理用藥雜志. 2014(07)
[9]合成生物學(xué)在中藥資源可持續(xù)利用研究中的應(yīng)用[J]. 黃璐琦,高偉,周雍進. 藥學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[10]漢防己甲素對矽肺大鼠自由基損傷的保護作用[J]. 黨曉敏,胡浩,楊嵐,孫忠民,尚東. 廣東醫(yī)學(xué). 2013(06)
碩士論文
[1]鐵核桃果實發(fā)育過程中酚類代謝的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 張睿.貴州大學(xué) 2019
[2]不同產(chǎn)地防己藥材質(zhì)量對比研究[D]. 李全生.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]皖南及周邊地區(qū)粉防己藥材資源調(diào)查及質(zhì)量差異研究[D]. 左堅.山東中醫(yī)藥大學(xué) 2011
本文編號:3430175
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
推測的粉防己堿生物合成途徑本研究驗證功能的6OMT用紅色標出
粉防己堿生物合成途徑候選功能基因篩選及去甲烏藥堿-6-O-甲基轉(zhuǎn)移酶功能研究8圖1.2BIA途徑中涉及細胞色素P450的主要酶促反應(yīng)[76]結(jié)構(gòu)式中灰色部分為反應(yīng)位點。Fig.1.2ThemainenzymaticreactionsbyCYPsinvolvedintheBIAbiosynthesispathway[76]Thereactionintheformulaishighlightedbythegreyshading.幾十年來,研究人員已深入探索了BIA生物合成途徑,發(fā)現(xiàn)了眾多關(guān)鍵酶,但仍然不能排除還有其他途徑未被闡明,包括一些被公認為是自發(fā)反應(yīng)的步驟,實際上也可能存在酶催化現(xiàn)象。例如,在嗎啡途徑中,人們原來認為(7S)-salutaridinol7-O-acetate生成
粉防己堿生物合成途徑候選功能基因篩選及去甲烏藥堿-6-O-甲基轉(zhuǎn)移酶功能研究20圖2.1粉防己不同組織部位生物堿的相對含量數(shù)據(jù)來源于3個獨立的生物學(xué)重復(fù)實驗,并進行顯著性分析。*表示與莖相比p<0.05**表示與莖相比p<0.01。#表示與葉相比p<0.05##表示與葉相比p<0.01。Fig.2.1TherelativecontentofalkaloidsindifferenttissuesofS.tetrandra.Thedatarepresentmeans±SDofthreeindependentbiologicalsamples.Differencewerescoredasstatisticalsignificance.*indicatesp<0.05**indicatesp<0.01comparedwithstemgroup.#indicatesp<0.05##indicatesp<0.01comparedwithleafgroup.3.2粉防己總RNA提取及檢測基于相關(guān)化合物在不同組織部位的相對含量不同,推測參與這些化合物生物合成的功能基因在不同組織部位中的表達水平也存在差異,所以本研究繼續(xù)對粉防己根皮、根、莖、葉四個部位進行轉(zhuǎn)錄組測序。采用試劑盒的方法提取粉防己根皮、根、莖、葉等四個組織部位的總RNA,隨后進行瓊脂糖凝膠電泳,電泳結(jié)果如圖2.2所示,電泳圖中未見明顯基因組條帶。經(jīng)超微量紫外分光光度計檢測,總RNA濃度及純度如表2.2所示。以上結(jié)果說明所提取的總RNA完整性、濃度、純度較好,滿足轉(zhuǎn)錄組測序及逆轉(zhuǎn)錄要求。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]防己科植物化學(xué)成分及其藥理作用研究進展[J]. 魏江存,魏中璇,謝臻,陳勇,韓倩,黃周艷. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(20)
[2]粉防己堿抗腫瘤機制的研究進展[J]. 季宇彬,魏馳,辛國松. 中成藥. 2018(12)
[3]利用轉(zhuǎn)錄組測序挖掘掌葉大黃蒽醌類生物合成相關(guān)基因[J]. 李歡,張娜,李依民,黑小斌,李元敏,鄧翀,顏永剛,劉蒙蒙,張崗. 藥學(xué)學(xué)報. 2018(11)
[4]防己的藥理作用及臨床應(yīng)用研究進展[J]. 王蓉,馬騰茂,劉飛,高慧琴. 中國中藥雜志. 2017(04)
[5]基于UPLC-ESI/Q-TOF-MS/MS技術(shù)分析荷梗中的化學(xué)成分[J]. 單鋒,袁媛,康利平,黃璐琦. 中國中藥雜志. 2015(16)
[6]中藥防己歷史演化鉤述[J]. 黃和平,彭華勝,汪電雷,黃鵬. 中藥材. 2015(07)
[7]論中藥資源可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀與未來[J]. 馬曉晶,郭娟,唐金富,馬曉惠,馬瑩,戴住波,郭蘭萍,黃璐琦. 中國中藥雜志. 2015(10)
[8]粉防己堿藥理作用研究進展[J]. 韓彬,王國俊,羅恒麗. 臨床合理用藥雜志. 2014(07)
[9]合成生物學(xué)在中藥資源可持續(xù)利用研究中的應(yīng)用[J]. 黃璐琦,高偉,周雍進. 藥學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[10]漢防己甲素對矽肺大鼠自由基損傷的保護作用[J]. 黨曉敏,胡浩,楊嵐,孫忠民,尚東. 廣東醫(yī)學(xué). 2013(06)
碩士論文
[1]鐵核桃果實發(fā)育過程中酚類代謝的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 張睿.貴州大學(xué) 2019
[2]不同產(chǎn)地防己藥材質(zhì)量對比研究[D]. 李全生.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]皖南及周邊地區(qū)粉防己藥材資源調(diào)查及質(zhì)量差異研究[D]. 左堅.山東中醫(yī)藥大學(xué) 2011
本文編號:3430175
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