植物类型Ⅲ聚酮合酶基因工程的研究进展 *
2021-03-29罗在柒颜凤霞黄安香
贵州林业科技 2021年4期
罗在柒 陆 俊 田 凡 颜凤霞 黄安香
(贵州省林业科学研究院 ,贵州 贵阳 550005)
随着人们对生活质量的不断追求,以及对中药活性成分研究的不断深入,许多天然活性成分的实际应用需求不断增加。然而,受药用植物资源的贫乏和中药活性成分含量偏低的限制,常规的种植方法已难以实现高质量植物次生代谢产物的需求。现代生物技术能够从分子水平实现对中草药有效成分合成代谢的人工调控,并且可以借助转基因工程技术实现基因的异源表达,从而提高有效药用成分的产量和质量,其中聚酮类化合物研究得比较系统和深入,现已开辟了一条药用资源开发利用的新路径[1]。
1 聚酮化合物与聚酮合酶
聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)是调控植物产生次生代谢产物为聚酮类化合物酶的复合体,药用方面具重要工业价值,目前上市的医药用或农用抗生素药物化学结构中,聚酮类化合物的位于各类天然产物前列,通常常见的聚酮类抗生素有红霉素(erythromycin)、两性霉素(amphotericin)、螺旋霉素(spiramycin)、四环素类(tetracycline)等[2]。因为聚酮化合物结构的多样性导致了代谢过程中产生多样性的活性,行使多种重要生物学功能活性。
1.1 聚酮合酶的类型划分
岂止目前,通常将PKS分为3类,PKSI型也称为模块类,由多个催化结构域通过共价连接后形成模块,再由多个模块组成多功能酶的复合体,这类物质主要合成大环内酯类抗生素,如红霉素、利福霉素、西罗莫司等;PKSII型也称为重复型、叠代或芳香类,含有的各个催化结构域为独立的蛋白,具有2个不同的酮类酶连接缩合后形成的酮缩合酶,如KSα和KSβ,其中的KSα与PKS I中的KS功能相似,而KSβ控制的是聚酮链的长度。……
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