利用基因同源重組技術(shù)構(gòu)建PtP450s的釀酒酵母在體功能研究體系
發(fā)布時間:2021-04-20 15:36
選題依據(jù):遠志是我國重要的大宗藥材,同時也是山西的道地藥材。作為遠志的主要活性成分之一,遠志皂苷具有抗癡呆、改善記憶障礙及腦保護等藥理作用。但是,由于遠志皂苷屬于齊墩果烷型五環(huán)三萜皂苷,其糖苷配基種類多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有多個手性中心,導(dǎo)致從單個糖苷配基衍生出的皂苷結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜繁多,僅從原遠志皂苷元衍生而出的皂苷就有50余種。從遠志藥材中直接提取遠志皂苷,面臨著有效成分含量低、藥材資源有限、難以純化等諸多弊端;而通過全化學(xué)途徑合成,由于涉及多步純化,步驟繁瑣,難以保證較高產(chǎn)率;若通過植物組織培養(yǎng)的方式獲得遠志皂苷,又面臨著操作周期長且復(fù)雜,不易實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。合成生物學(xué)的出現(xiàn),特別是利用釀酒酵母進行萜類化合物的異源生物合成為遠志皂苷的獲得提供新方法。釀酒酵母生長速度快,易于基因工程操作,適合大規(guī)模培養(yǎng),工業(yè)化控制簡便,尤其是其能提供天然的合成萜類的前體2,3-氧化角鯊烯,為通過改造釀酒酵母異源生物合成萜類提供便利。本課題組前期驗證了一個合成遠志皂苷前體齊墩果酸的細胞色素P450單加氧酶CYP716A249(cytochrome P450 monooxygenase CYP716A2...
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 立題背景及意義
1.2 本課題的研究內(nèi)容、技術(shù)路線圖及創(chuàng)新點
1.2.1 研究內(nèi)容
1.2.2 技術(shù)路線圖
1.2.3 創(chuàng)新點
第二章 文獻綜述
2.1 植物三萜生物合成相關(guān)P450s的研究進展
2.2 P450s介導(dǎo)齊墩果烷型植物三萜生物合成的研究進展
2.2.1 催化β-香樹脂醇的P450s
2.2.2 催化齊墩果酸的P450s
2.3 P450s介導(dǎo)遠志皂苷生物合成的研究進展
2.3.1 遠志皂苷生物合成途徑解析的必要性
2.3.2 遠志皂苷生物合成途徑解析的復(fù)雜性
2.3.3 遠志皂苷生物合成途徑解析的可行性
2.4 萜類成分的合成生物學(xué)研究概況
2.5 基因組裝技術(shù)在構(gòu)建齊墩果酸生物合成途徑中的應(yīng)用
2.5.1 基因組裝技術(shù)概述
2.5.2 釀酒酵母基因同源重組技術(shù)解析
第三章 構(gòu)建目的基因在釀酒酵母體內(nèi)的基因同源重組表達元件
3.1 構(gòu)建合成齊墩果酸前體β-香樹脂醇的基因表達元件
3.1.1 材料與儀器
3.1.2 實驗方法
3.1.3 實驗結(jié)果
3.2 構(gòu)建提供電子的細胞色素P450 還原酶基因同源重組表達元件
3.2.1 材料與儀器
3.2.2 實驗方法
3.2.3 實驗結(jié)果
3.3 構(gòu)建合成齊墩果酸的基因同源重組表達元件
3.3.1 材料與儀器
3.3.2 實驗方法
3.3.3 實驗結(jié)果
3.4 構(gòu)建過表達釀酒酵母內(nèi)源基因ERG20 的基因同源重組表達元件
3.4.1 材料與儀器
3.4.2 實驗方法
3.4.3 實驗結(jié)果
3.5 小結(jié)與討論
第四章 構(gòu)建產(chǎn)齊墩果酸的釀酒酵母菌株
4.1 構(gòu)建產(chǎn)β-香樹脂醇的釀酒酵母菌株
4.1.1 菌株、培養(yǎng)基、實驗試劑及儀器
4.1.2 實驗方法
4.1.3 實驗結(jié)果
4.2 構(gòu)建產(chǎn)齊墩果酸的釀酒酵母菌株
4.2.1 菌株、培養(yǎng)基、實驗試劑及儀器
4.2.2 實驗方法
4.2.3 實驗結(jié)果
4.3 構(gòu)建過表達釀酒酵母內(nèi)源基因ERG20 的釀酒酵母菌株
4.3.1 菌株、培養(yǎng)基、實驗試劑及儀器
4.3.2 實驗方法
4.3.3 實驗結(jié)果
4.4 小結(jié)與討論
第五章 不同基因表達元件構(gòu)建方式對釀酒酵母體內(nèi)齊墩果酸積累的影響
5.1 齊墩果酸合酶等基因在釀酒酵母中的mRNA表達量分析
5.1.1 菌株、材料與儀器
5.1.2 實驗方法
5.1.3 實驗結(jié)果
5.2 釀酒酵母中齊墩果酸等代謝物的定量分析
5.2.1 實驗材料及儀器
5.2.2 實驗方法
5.2.3 實驗結(jié)果
5.3 小結(jié)與討論
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 不足與展望
縮寫詞表
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個人簡況及聯(lián)系方式
【參考文獻】:
期刊論文
[1]天然五環(huán)三萜及其衍生物抗心腦血管疾病的研究進展[J]. 白雪,王雪,南敏倫,李川晶,趙昱瑋,赫玉芳,趙全成. 中草藥. 2019(03)
[2]植物天然產(chǎn)物合成生物學(xué)研究[J]. 戴住波,王勇,周志華,李盛英,張學(xué)禮. 中國科學(xué)院院刊. 2018(11)
[3]創(chuàng)建釀酒酵母細胞工廠高效生產(chǎn)人參皂苷前體達瑪烯二醇Ⅱ[J]. 王冬,劉怡,許驕陽,王金鶴,戴住波,張學(xué)禮,黃璐琦. 藥學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[4]齊墩果酸通過抑制NF-κB/ICAM-1信號通路減輕大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血后早期腦損傷的研究[J]. 劉秀娟,韓雨薇,李曉明. 中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué). 2017(09)
[5]不同物候期栽培遠志的數(shù)字基因表達譜分析[J]. 許曉雙,薛英,張福生,秦雪梅,彭冰,田洪嶺,曾祖平. 藥學(xué)學(xué)報. 2016(07)
[6]DNA克隆和組裝技術(shù)研究進展[J]. 史晏榕,孫宇輝. 微生物學(xué)通報. 2015(11)
[7]三萜皂苷生物合成途徑及關(guān)鍵酶的研究進展[J]. 許曉雙,張福生,秦雪梅. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化. 2014(11)
[8]齊墩果酸酵母細胞工廠的合成途徑與發(fā)酵工藝優(yōu)化[J]. 王冬,王貝貝,劉怡,施明雨,肖冬光,黃璐琦,戴住波,張學(xué)禮. 中國中藥雜志. 2014(14)
[9]中藥遠志改善記憶障礙研究進展[J]. 莫微,林志宏. 世界科學(xué)技術(shù)(中醫(yī)藥現(xiàn)代化). 2012(04)
[10]遠志皂苷對AD小鼠學(xué)習(xí)記憶能力及中樞膽堿能系統(tǒng)標(biāo)志酶活性的影響[J]. 陳慶林,陳勤,金蓓蓓. 中藥藥理與臨床. 2011(03)
博士論文
[1]β-香樹醇酯奈基三唑衍生物對人鼻咽癌抗癌作用機制的研究[D]. 李臻.山東大學(xué) 2018
[2]釀酒酵母中β-香樹脂醇合成途徑的構(gòu)建與調(diào)控[D]. 張根林.北京理工大學(xué) 2015
[3]遠志和華南遠志的化學(xué)成分及其生物活性研究[D]. 李創(chuàng)軍.中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2008
碩士論文
[1]遠志皂苷生物合成中CYP450s、UGTs的篩選及遠志對hDDC酶抑制作用初探[D]. 許曉雙.山西大學(xué) 2016
[2]基于UPLC/Q-TOF MS代謝組學(xué)和DGE轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)研究遠志中三萜皂苷的生物合成規(guī)律[D]. 薛英.山西大學(xué) 2015
[3]基于高通量轉(zhuǎn)錄組測序與植物代謝組學(xué)技術(shù)研究遠志皂苷生物合成途徑[D]. 李曉偉.山西大學(xué) 2014
[4]構(gòu)建人工酵母細胞生產(chǎn)β-胡蘿卜素和齊墩果酸[D]. 王貝貝.天津科技大學(xué) 2014
本文編號:3149950
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 立題背景及意義
1.2 本課題的研究內(nèi)容、技術(shù)路線圖及創(chuàng)新點
1.2.1 研究內(nèi)容
1.2.2 技術(shù)路線圖
1.2.3 創(chuàng)新點
第二章 文獻綜述
2.1 植物三萜生物合成相關(guān)P450s的研究進展
2.2 P450s介導(dǎo)齊墩果烷型植物三萜生物合成的研究進展
2.2.1 催化β-香樹脂醇的P450s
2.2.2 催化齊墩果酸的P450s
2.3 P450s介導(dǎo)遠志皂苷生物合成的研究進展
2.3.1 遠志皂苷生物合成途徑解析的必要性
2.3.2 遠志皂苷生物合成途徑解析的復(fù)雜性
2.3.3 遠志皂苷生物合成途徑解析的可行性
2.4 萜類成分的合成生物學(xué)研究概況
2.5 基因組裝技術(shù)在構(gòu)建齊墩果酸生物合成途徑中的應(yīng)用
2.5.1 基因組裝技術(shù)概述
2.5.2 釀酒酵母基因同源重組技術(shù)解析
第三章 構(gòu)建目的基因在釀酒酵母體內(nèi)的基因同源重組表達元件
3.1 構(gòu)建合成齊墩果酸前體β-香樹脂醇的基因表達元件
3.1.1 材料與儀器
3.1.2 實驗方法
3.1.3 實驗結(jié)果
3.2 構(gòu)建提供電子的細胞色素P450 還原酶基因同源重組表達元件
3.2.1 材料與儀器
3.2.2 實驗方法
3.2.3 實驗結(jié)果
3.3 構(gòu)建合成齊墩果酸的基因同源重組表達元件
3.3.1 材料與儀器
3.3.2 實驗方法
3.3.3 實驗結(jié)果
3.4 構(gòu)建過表達釀酒酵母內(nèi)源基因ERG20 的基因同源重組表達元件
3.4.1 材料與儀器
3.4.2 實驗方法
3.4.3 實驗結(jié)果
3.5 小結(jié)與討論
第四章 構(gòu)建產(chǎn)齊墩果酸的釀酒酵母菌株
4.1 構(gòu)建產(chǎn)β-香樹脂醇的釀酒酵母菌株
4.1.1 菌株、培養(yǎng)基、實驗試劑及儀器
4.1.2 實驗方法
4.1.3 實驗結(jié)果
4.2 構(gòu)建產(chǎn)齊墩果酸的釀酒酵母菌株
4.2.1 菌株、培養(yǎng)基、實驗試劑及儀器
4.2.2 實驗方法
4.2.3 實驗結(jié)果
4.3 構(gòu)建過表達釀酒酵母內(nèi)源基因ERG20 的釀酒酵母菌株
4.3.1 菌株、培養(yǎng)基、實驗試劑及儀器
4.3.2 實驗方法
4.3.3 實驗結(jié)果
4.4 小結(jié)與討論
第五章 不同基因表達元件構(gòu)建方式對釀酒酵母體內(nèi)齊墩果酸積累的影響
5.1 齊墩果酸合酶等基因在釀酒酵母中的mRNA表達量分析
5.1.1 菌株、材料與儀器
5.1.2 實驗方法
5.1.3 實驗結(jié)果
5.2 釀酒酵母中齊墩果酸等代謝物的定量分析
5.2.1 實驗材料及儀器
5.2.2 實驗方法
5.2.3 實驗結(jié)果
5.3 小結(jié)與討論
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 不足與展望
縮寫詞表
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個人簡況及聯(lián)系方式
【參考文獻】:
期刊論文
[1]天然五環(huán)三萜及其衍生物抗心腦血管疾病的研究進展[J]. 白雪,王雪,南敏倫,李川晶,趙昱瑋,赫玉芳,趙全成. 中草藥. 2019(03)
[2]植物天然產(chǎn)物合成生物學(xué)研究[J]. 戴住波,王勇,周志華,李盛英,張學(xué)禮. 中國科學(xué)院院刊. 2018(11)
[3]創(chuàng)建釀酒酵母細胞工廠高效生產(chǎn)人參皂苷前體達瑪烯二醇Ⅱ[J]. 王冬,劉怡,許驕陽,王金鶴,戴住波,張學(xué)禮,黃璐琦. 藥學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[4]齊墩果酸通過抑制NF-κB/ICAM-1信號通路減輕大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血后早期腦損傷的研究[J]. 劉秀娟,韓雨薇,李曉明. 中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué). 2017(09)
[5]不同物候期栽培遠志的數(shù)字基因表達譜分析[J]. 許曉雙,薛英,張福生,秦雪梅,彭冰,田洪嶺,曾祖平. 藥學(xué)學(xué)報. 2016(07)
[6]DNA克隆和組裝技術(shù)研究進展[J]. 史晏榕,孫宇輝. 微生物學(xué)通報. 2015(11)
[7]三萜皂苷生物合成途徑及關(guān)鍵酶的研究進展[J]. 許曉雙,張福生,秦雪梅. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化. 2014(11)
[8]齊墩果酸酵母細胞工廠的合成途徑與發(fā)酵工藝優(yōu)化[J]. 王冬,王貝貝,劉怡,施明雨,肖冬光,黃璐琦,戴住波,張學(xué)禮. 中國中藥雜志. 2014(14)
[9]中藥遠志改善記憶障礙研究進展[J]. 莫微,林志宏. 世界科學(xué)技術(shù)(中醫(yī)藥現(xiàn)代化). 2012(04)
[10]遠志皂苷對AD小鼠學(xué)習(xí)記憶能力及中樞膽堿能系統(tǒng)標(biāo)志酶活性的影響[J]. 陳慶林,陳勤,金蓓蓓. 中藥藥理與臨床. 2011(03)
博士論文
[1]β-香樹醇酯奈基三唑衍生物對人鼻咽癌抗癌作用機制的研究[D]. 李臻.山東大學(xué) 2018
[2]釀酒酵母中β-香樹脂醇合成途徑的構(gòu)建與調(diào)控[D]. 張根林.北京理工大學(xué) 2015
[3]遠志和華南遠志的化學(xué)成分及其生物活性研究[D]. 李創(chuàng)軍.中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2008
碩士論文
[1]遠志皂苷生物合成中CYP450s、UGTs的篩選及遠志對hDDC酶抑制作用初探[D]. 許曉雙.山西大學(xué) 2016
[2]基于UPLC/Q-TOF MS代謝組學(xué)和DGE轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)研究遠志中三萜皂苷的生物合成規(guī)律[D]. 薛英.山西大學(xué) 2015
[3]基于高通量轉(zhuǎn)錄組測序與植物代謝組學(xué)技術(shù)研究遠志皂苷生物合成途徑[D]. 李曉偉.山西大學(xué) 2014
[4]構(gòu)建人工酵母細胞生產(chǎn)β-胡蘿卜素和齊墩果酸[D]. 王貝貝.天津科技大學(xué) 2014
本文編號:3149950
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