黄杉素药理学基础及生物合成研究进展

黄杉素是一种二氢黄酮醇类活性天然产物,具有多种显著的药理活性,包括抗氧化,保护心血管和肝脏等,广泛应用于美容、保健、食品和医疗产业。黄杉素目前主要通过植物提取,产量不足限制了其广泛应用,而生物合成方法研究的快速发展有望为其高效获取提供新契机。本文综述了黄杉素的结构性质、生物合成途径、药理作用以及生产方式,并对未来合成生物学技术在黄杉素生产中的应用进行展望。

基于丹参基因组的迷迭香酸合成酶的生物信息学分析

丹参是我国常用大宗中药材,丹酚酸B是其水溶性药效成分的代表,迷迭香酸是丹酚酸B等复杂活性物质的核心结构单元,迷迭香酸合成酶承担着催化迷迭香酸生物合成的重要作用。因此,解析丹参迷迭香酸合成酶的生物学功能,对研究迷迭香酸和丹酚酸B生物合成,促进丹参品质改善具有重要作用。本研究利用生物信息学方法,从丹参基因组库中寻找到11条迷迭香酸合成酶编码基因,并对其进行了生物信息学分析。丹参迷迭香酸合成酶属于BAHD酰基转移酶家族,分子量在36 kD至59 kD之间,多为酸性稳定蛋白,不含信号肽和导肽,无规则卷曲和α-螺旋是其二级结构的主要特征。本研究对丹参迷迭香酸合成酶进行了详细的生物信息学分析,可为今后深入研究该酶的结构特征和功能提供参考。

丹参Dirigent基因家族的发现与生物信息学分析

Dirigent(DIR)蛋白基因是植物木质素合成过程中一类重要的基因,几乎存在于所有维管植物中,然而药用植物丹参中的DIR和类DIR蛋白基因(SmDIR)还没有被研究过。本研究通过生物信息学方法,对已在Gen Bank上登录的9个丹参转录组数据库进行整合拼接分析,发现了33个SmDIR基因片段,其中5条为完整序列。通过对5条完整SmDIR基因的序列特征、理化性质、跨膜结构域、信号肽、导肽、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构、三级结构及结构域等进行预测分析,并将丹参DIR蛋白序列与其它植物的DIR蛋白进行同源比对,构建了丹参和模式植物拟南芥DIR蛋白家族的系统进化树。结果表明,这5条丹参DIR基因的开放阅读框都在594 bp上下,分子量为21.47 k D左右。除了SmDIR5,其余SmDIR蛋白的理论等电点(p I)均低于7,在5.60~6.50范围内,说明大多数丹参的DIR蛋白略呈酸性。Thr、Val、Gly、Leu和Ser等氨基酸是这些SmDIR蛋白共有的主要氨基酸。研究还发现这些丹参DIR蛋白表现出明显的疏水区和亲水区,均存在分泌途径信号肽,可能存在跨膜结构域。蛋白质二级结构中最主要的结构元件是无规则卷曲。氨基酸同源性比对显示,SmDIR4与Erythranthe guttata的类DIR蛋白同源性较高,SmDIR1、SmDIR2、SmDIR3和SmDIR5与芝麻的类DIR蛋白同源性较高。与拟南芥的进化分析显示,这些丹参DIR蛋白基因被分为两大类,归属DIR-b和DIR-d亚家族。本研究对丹参DIR蛋白序列特征进行了系统分析,可为今后深入研究该蛋白提供有利参考。