千層塔內生真菌合成石杉堿甲關鍵基因的功能分析
發(fā)布時間:2021-11-16 04:57
石杉堿甲(Huperzine A,HupA)是我國自主研發(fā)治療輕中度阿爾茨海默癥的石松生物堿類藥物,由于其化學合成技術體系不成熟,加之石杉類植物的人工栽培與組織培養(yǎng)困難,目前僅能從日益匱乏的野生千層塔等藥用植物資源中微量提取,嚴重制約了其藥物生產。本研究從千層塔中分離了兩株具有合成石杉堿甲能力的千層塔內生真菌膠胞炭疽Cg01(Colletotrichum gloeosporioides Cg01)與波蘭青霉hy4(Penicillium polonicum hy4),并對其進行全基因組測序與轉錄組測序,通過比較基因組學與轉錄組學研究,獲得了賴氨酸脫羧酶(lysine decarboxylase,LDC)、銅胺氧化酶(copper amine oxidase,CAO)、聚酮合酶(polyketides synthases,PKS)、組蛋白賴氨酸N-甲基化轉移酶(histone methyltransferase,HMT)、組蛋白乙;D移酶(histone acetyltransferase,HAT)、組蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)等候選基因,通過同...
【文章來源】:湖南農業(yè)大學湖南省
【文章頁數】:185 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
石杉堿甲的化學結構式Fig.1-1ChemicalstructureofhuperzineA
長等多種問題。因此,生物合成石杉堿甲是解決石杉堿甲原料問題最有效的措施之一,石杉堿甲的生物合成途徑及調控機制是其理論基礎。圖1-2 石杉堿甲等石松生物堿的推測途徑[15]Fig. 1-2 Proposed biosynthetic pathway of huperzine Aand related lycopodium alkaloids[15].Ma Xiaoqiang等人[15]在前人推測出的石松生物堿生物合成途徑的基礎上提出了石杉堿甲的生物合成途徑(圖1-2),卻未鑒定參與石杉堿甲合成的酶類。Ma提出的合成途徑認為石杉堿甲生物合成的前體物質為L-賴氨酸(Lys),L-賴氨酸經過L-賴氨酸脫羧酶LDC(Lysine decarboxylase,酶A)脫羧形成1, 5-戊二胺(Cadaverine, 尸胺),1, 5-戊二胺經銅胺氧化酶CAO(Copper amine oxidase,酶B)脫胺后再脫水形成△1-哌啶烯
[23]。圖2-1 石杉堿甲標準品(A)與膠胞炭疽Cg01樣品(B)液相質譜圖Fig. 2-1 LC-MS spectrogram of HuperzineA(A) and culture extracts of C. gloeosporioides Cg01 (B).圖2-2 不同誘導子對內生真菌膠胞炭疽Cg01(A)/波蘭青霉hy4(B)合成石杉堿甲的誘導作用。1: HupA; 2: PDB+莖葉汁;3:Cg01(A)/hy4(B);4:Cg01(A)/hy4(B)+莖葉汁;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.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同條件對蛇足石杉組培苗生長及石杉堿甲積累的影響[J]. 張小紅,李曉君,楊雪飛,羅建平. 中國現代中藥. 2016(04)
[2]蛇足石杉內生真菌Shiraia sp.Slf14中賴氨酸脫羧酶基因的克隆、表達及功能[J]. 彭思露,楊慧林,朱篤,張志斌,顏日明,汪涯. 微生物學報. 2016(04)
[3]藍藥睡蓮組織培養(yǎng)外植體消毒方法的研究[J]. 戚華沙,潘梅,符瑞侃,黃賽,呂德任,王景飛. 中國園藝文摘. 2016(02)
[4]真菌天然產物異源生產研究進展[J]. 馬紫卉,李偉,尹文兵. 微生物學報. 2016(03)
[5]長柄石杉L-賴氨酸脫羧酶基因克隆及序列分析[J]. 宋育紅,陳作毅,張君誠. 中草藥. 2015(21)
[6]閩浙馬尾杉內生真菌炭團菌NX9產石杉堿甲的發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 張方方,王明茲,劉海元,鄭雅媗,吳水生. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2015(08)
[7]蛇足石杉內生真菌Shiraia sp.Slf14中Ⅲ型聚酮合酶的表達、純化及生物信息學分析[J]. 彭思露,楊慧林,李爾漢,王筱蘭,朱篤. 江西師范大學學報(自然科學版). 2015(04)
[8]適于蛹蟲草遺傳多樣性研究的線粒體分子標記的篩選[J]. 張永杰,郭麗宏,張姝,劉杏忠. 微生物學報. 2015(07)
[9]真菌誘導子對納他霉素生物合成的影響[J]. 王亞洲,古紹彬,劉勝男,王大紅,張永柱. 中國食品添加劑. 2015(02)
[10]蛇足石杉賴氨酸脫羧酶基因的克隆、原核表達及其功能分析[J]. 杜次,李菁,唐云濤,彭清忠. 生物工程學報. 2014(08)
博士論文
[1]茉莉酸甲酯對靈芝三萜生物合成的影響及其靈芝應答基因的差異表達研究[D]. 任昂.南京農業(yè)大學 2012
碩士論文
[1]添加不同氨基酸培養(yǎng)對蛇足石杉葉狀體的增殖和石杉堿甲累積與抗氧化酶響應的研究[D]. 陳曼.江西師范大學 2016
[2]蛇足石杉內生真菌Shiraia sp.Slf14中LDC和CAO基因的克隆及表達[D]. 彭思露.江西師范大學 2016
[3]膠胞炭疽菌ESO26 T-DNA插入突變體庫的構建[D]. 王文娟.華中農業(yè)大學 2014
[4]可產Hup A潛力內生真菌的RAPD ISSR分析及種屬鑒定[D]. 胥錦樺.湖南農業(yè)大學 2012
[5]紅豆杉內生真菌代謝產紫杉烷類物質的研究[D]. 李娟花.陜西理工學院 2011
[6]產石杉堿甲蛇足石杉內生真菌的分離與鑒定[D]. 汪涯.江西師范大學 2011
[7]一株產石杉堿甲蛇足石杉內生真菌的分離及其發(fā)酵條件的初步研究[D]. 王吉祥.江西師范大學 2010
[8]皺邊石杉內生菌的分離、純化及種屬初步鑒定[D]. 楊培迪.湖南農業(yè)大學 2009
[9]福建蛇足石杉內生真菌的分離鑒定與石杉堿甲的HPLC檢測[D]. 謝丹鳳.福建農林大學 2009
[10]蛇足石杉內生真菌的分離及生物活性初步研究[D]. 龔玉霞.安徽師范大學 2007
本文編號:3498192
【文章來源】:湖南農業(yè)大學湖南省
【文章頁數】:185 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
石杉堿甲的化學結構式Fig.1-1ChemicalstructureofhuperzineA
長等多種問題。因此,生物合成石杉堿甲是解決石杉堿甲原料問題最有效的措施之一,石杉堿甲的生物合成途徑及調控機制是其理論基礎。圖1-2 石杉堿甲等石松生物堿的推測途徑[15]Fig. 1-2 Proposed biosynthetic pathway of huperzine Aand related lycopodium alkaloids[15].Ma Xiaoqiang等人[15]在前人推測出的石松生物堿生物合成途徑的基礎上提出了石杉堿甲的生物合成途徑(圖1-2),卻未鑒定參與石杉堿甲合成的酶類。Ma提出的合成途徑認為石杉堿甲生物合成的前體物質為L-賴氨酸(Lys),L-賴氨酸經過L-賴氨酸脫羧酶LDC(Lysine decarboxylase,酶A)脫羧形成1, 5-戊二胺(Cadaverine, 尸胺),1, 5-戊二胺經銅胺氧化酶CAO(Copper amine oxidase,酶B)脫胺后再脫水形成△1-哌啶烯
[23]。圖2-1 石杉堿甲標準品(A)與膠胞炭疽Cg01樣品(B)液相質譜圖Fig. 2-1 LC-MS spectrogram of HuperzineA(A) and culture extracts of C. gloeosporioides Cg01 (B).圖2-2 不同誘導子對內生真菌膠胞炭疽Cg01(A)/波蘭青霉hy4(B)合成石杉堿甲的誘導作用。1: HupA; 2: PDB+莖葉汁;3:Cg01(A)/hy4(B);4:Cg01(A)/hy4(B)+莖葉汁;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.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同條件對蛇足石杉組培苗生長及石杉堿甲積累的影響[J]. 張小紅,李曉君,楊雪飛,羅建平. 中國現代中藥. 2016(04)
[2]蛇足石杉內生真菌Shiraia sp.Slf14中賴氨酸脫羧酶基因的克隆、表達及功能[J]. 彭思露,楊慧林,朱篤,張志斌,顏日明,汪涯. 微生物學報. 2016(04)
[3]藍藥睡蓮組織培養(yǎng)外植體消毒方法的研究[J]. 戚華沙,潘梅,符瑞侃,黃賽,呂德任,王景飛. 中國園藝文摘. 2016(02)
[4]真菌天然產物異源生產研究進展[J]. 馬紫卉,李偉,尹文兵. 微生物學報. 2016(03)
[5]長柄石杉L-賴氨酸脫羧酶基因克隆及序列分析[J]. 宋育紅,陳作毅,張君誠. 中草藥. 2015(21)
[6]閩浙馬尾杉內生真菌炭團菌NX9產石杉堿甲的發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 張方方,王明茲,劉海元,鄭雅媗,吳水生. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2015(08)
[7]蛇足石杉內生真菌Shiraia sp.Slf14中Ⅲ型聚酮合酶的表達、純化及生物信息學分析[J]. 彭思露,楊慧林,李爾漢,王筱蘭,朱篤. 江西師范大學學報(自然科學版). 2015(04)
[8]適于蛹蟲草遺傳多樣性研究的線粒體分子標記的篩選[J]. 張永杰,郭麗宏,張姝,劉杏忠. 微生物學報. 2015(07)
[9]真菌誘導子對納他霉素生物合成的影響[J]. 王亞洲,古紹彬,劉勝男,王大紅,張永柱. 中國食品添加劑. 2015(02)
[10]蛇足石杉賴氨酸脫羧酶基因的克隆、原核表達及其功能分析[J]. 杜次,李菁,唐云濤,彭清忠. 生物工程學報. 2014(08)
博士論文
[1]茉莉酸甲酯對靈芝三萜生物合成的影響及其靈芝應答基因的差異表達研究[D]. 任昂.南京農業(yè)大學 2012
碩士論文
[1]添加不同氨基酸培養(yǎng)對蛇足石杉葉狀體的增殖和石杉堿甲累積與抗氧化酶響應的研究[D]. 陳曼.江西師范大學 2016
[2]蛇足石杉內生真菌Shiraia sp.Slf14中LDC和CAO基因的克隆及表達[D]. 彭思露.江西師范大學 2016
[3]膠胞炭疽菌ESO26 T-DNA插入突變體庫的構建[D]. 王文娟.華中農業(yè)大學 2014
[4]可產Hup A潛力內生真菌的RAPD ISSR分析及種屬鑒定[D]. 胥錦樺.湖南農業(yè)大學 2012
[5]紅豆杉內生真菌代謝產紫杉烷類物質的研究[D]. 李娟花.陜西理工學院 2011
[6]產石杉堿甲蛇足石杉內生真菌的分離與鑒定[D]. 汪涯.江西師范大學 2011
[7]一株產石杉堿甲蛇足石杉內生真菌的分離及其發(fā)酵條件的初步研究[D]. 王吉祥.江西師范大學 2010
[8]皺邊石杉內生菌的分離、純化及種屬初步鑒定[D]. 楊培迪.湖南農業(yè)大學 2009
[9]福建蛇足石杉內生真菌的分離鑒定與石杉堿甲的HPLC檢測[D]. 謝丹鳳.福建農林大學 2009
[10]蛇足石杉內生真菌的分離及生物活性初步研究[D]. 龔玉霞.安徽師范大學 2007
本文編號:3498192
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