河谷地不容3个O-甲基转移酶原核表达及生物信息学相关分析
2021-05-12刘曼玉赵万里刘吉华
中国野生植物资源 2021年4期
关键词:生物
刘曼玉,赵万里,刘吉华
(中国药科大学 江苏省中药评价与转化重点实验室,江苏 南京 211198)
河谷地不容(StephaniaintermediaLo)为防己科千金藤属植物,含有多种类型的苄基异喹啉类生物碱(Benzylisoquinoline alkaloids,BIAs),如具有镇痛作用的四氢巴马汀及紫堇达明、抗菌药效的小檗碱及抗肿瘤作用的金黄紫堇碱等[1-5]。目前BIAs主要从药用植物中提取获得,多为微量成分,自然资源有限,如紫堇达明在河谷地不容中的含量仅为0.038~3.42mg/g[6]。此外,BIAs具有稠环结构且多数化合物具有手性中心,该类化合物化学合成路线复杂、手性拆分困难且对环境不友好。因此BIAs的来源严重制约其进一步的开发和临床应用。
合成生物学的迅速发展为天然药效物质的生物技术制备提供了新的策略,解析高活性天然成分的生物合成途径及其关键酶是实现异源生物合成的基础。课题组前期对河谷地不容中BIAs生物合成途径下游的部分甲基转移酶进行了鉴定和功能验证[7],但是河谷地不容中BIAs生物合成途径上游的关键酶还有待阐明。甲基转移酶可将供体S-腺苷L-蛋氨酸的甲基转移至受体上,从而形成S-腺苷-L-同型半胱氨酸和甲基化分子[8-9]。甲基化在植物次生代谢中起着中心作用,它能引导中间体进入特定的生物合成途径[10-11]。O-甲基转移酶参与生物碱生物合成后的甲基化修饰过程,极大丰富了生物碱的种类。
多数BIAs共用一个上游合成途径,如吗啡、小檗碱、血根碱[12]。这几种生物碱共同的生源合成途径以酪氨酸为前体物质,经过多步酶催化反应生成这些化合物的一个共同中间体牛心果碱。……
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