穿心蓮(Andrographis paniculata)是南亞和東南亞地區(qū)重要的傳統(tǒng)藥用植物,具有清熱解毒、涼血、消腫等功效,用于邪毒內(nèi)盛、感冒發(fā)熱、咽喉腫痛、口舌生瘡、頓咳勞嗽等。目前穿心蓮除作為中藥飲片外,還被制成多種現(xiàn)代劑型應(yīng)用于臨床。二萜苷類和黃酮苷類化合物為穿心蓮主要有效成分,通常來源于化學合成或從原植物中提取分離,以上兩種方式均難以滿足商業(yè)化需求。與化學方法相比,酶法避免了使用大量有機溶劑對環(huán)境造成的污染,并減少副產(chǎn)物的生成,彌補了復雜結(jié)構(gòu)化合物在合成過程中較難建立化學合成途徑的缺陷。糖基化廣泛存在于植物中,是一種重要的后修飾反應(yīng)。糖基化可將糖苷配基轉(zhuǎn)化為性質(zhì)更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)和生物活性多樣的糖苷。糖基轉(zhuǎn)移酶是一類參與眾多活性糖苷類化合物生物合成的關(guān)鍵酶,植物中存在大量的糖基轉(zhuǎn)移酶執(zhí)行不同的糖基化功能。對糖基轉(zhuǎn)移酶這一多基因家族進行基因克隆和功能驗證將具有重要意義,為酶法合成天然小分子化合物糖苷、開發(fā)糖基化工具酶以及新藥研發(fā)提供了新的物質(zhì)基礎(chǔ)和基因資源。目前,國內(nèi)外尚未見穿心蓮糖基轉(zhuǎn)移酶的研究報道。本研究在穿心蓮(A.paniculata)中挖掘得到1條具有顯著底物寬泛性及高催化...

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圖1-1新穿心蓮內(nèi)酯的推測生物合成途徑

5糖基化是天然產(chǎn)物生物合成過程中的最后一步，也是極其關(guān)鍵的修飾步驟[27-28]，但穿心蓮中二萜苷及黃酮苷類化合物生物合成途徑最后一步的關(guān)鍵糖基轉(zhuǎn)移酶基因尚不明確。圖1-1新穿心蓮內(nèi)酯的推測生物合成途徑一步催化反應(yīng)用實線頭表示，多步催化反應(yīng)用虛線箭頭表示。MVA（Mevalona....

圖1-2穿心蓮中二萜及其糖苷類化合物的推測生物合成途徑2植物糖基轉(zhuǎn)移酶的研究現(xiàn)狀

6PoUGT圖1-2穿心蓮中二萜及其糖苷類化合物的推測生物合成途徑2植物糖基轉(zhuǎn)移酶的研究現(xiàn)狀2.1糖基轉(zhuǎn)移酶(GTs)的特征糖基轉(zhuǎn)移酶（GTs）（EC2.4.x.y）催化糖基部分從活化的供體分子轉(zhuǎn)移到特定的受體分子上。截至2019年3月，碳水化合物活性酶數(shù)據(jù)庫（CAZy）中記錄了....

圖2-1基于新穿心蓮內(nèi)酯積累和轉(zhuǎn)錄組分析的ApUGTs篩選（a）不同時間點由茉莉酸甲酯誘導的穿心蓮葉片中NAG（新穿心蓮內(nèi)酯）的積累量

283實驗結(jié)果3.1穿心蓮轉(zhuǎn)錄組中的候選糖基轉(zhuǎn)移酶基因本研究中，我們發(fā)現(xiàn)茉莉酸甲酯誘導穿心蓮植物葉片可積累新穿心蓮內(nèi)酯。在茉莉酸甲酯誘導第48h，新穿心蓮內(nèi)酯的積累量達到最高。為了鑒定可催化產(chǎn)生新穿心蓮內(nèi)酯的糖基轉(zhuǎn)移酶，通過比較轉(zhuǎn)錄組學分析，總共篩選得到9個糖基轉(zhuǎn)移酶，其在茉莉酸....

圖2-2候選ApUGT1基因蛋白序列比對結(jié)果

30ApUGT8與枸杞（Lyciumbarbarum）中糖基轉(zhuǎn)移酶（BAG80541）顯示同源性為52%；此外，克萊門柚（Citrusclementina）和桑（Morusnotabilis）中的糖基轉(zhuǎn)移酶（Genbank號分別為XP_006447932和XP_010095580....

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