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马蓝等79种植物分支酸合成酶的生物信息学分析 被引量:9
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作者 于剑 叶齐 +9 位作者 宁书菊 李卿 谭何新 冯静娴 陈瑞兵 马晓莉 公培民 赵璇璇 张磊 魏道智 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期721-730,共10页
分支酸合成酶(ehorismate synthase,CS,EC:4.2.3.5)催化5-烯醇式莽草酸-3-磷酸生成分支酸,是生物体内分支酸合成所必须的酶。目前,Genbank报道了79种高等植物cS的氨基酸序列。该研究采用生物信息学方法对马蓝等79种植物共125... 分支酸合成酶(ehorismate synthase,CS,EC:4.2.3.5)催化5-烯醇式莽草酸-3-磷酸生成分支酸,是生物体内分支酸合成所必须的酶。目前,Genbank报道了79种高等植物cS的氨基酸序列。该研究采用生物信息学方法对马蓝等79种植物共125条cs氨基酸序列的组成成分、信号肽、导肽、疏水性/亲水性、跨膜结构、卷曲螺旋结构、蛋白二级结构、三级结构及其功能域等进行预测和分析,并构建了cs蛋白家族的系统进化树。进化分析结果表明这79种植物的cs被分为8个类群;而氨基酸序列同源性比对结果显示,马蓝cs的氨基酸序列与芝麻、烟草、马铃薯等植物的同源性比较高。所有植物cs的开放阅读框在1300bp左右,相对分子质量为50kDa左右,等电点(pI)在5.0-8.0,呈微碱性。该研究克隆得到的马蓝cs的开放阅读框为1326bp,氨基酸残基数为442个,相对分子质量47kDa,等电点(pI)为8.11。CS氨基酸肽链表现出明显的疏水区和亲水区,不存在信号肽,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和d.螺旋,并含有活性结构域、PLN02754保守域和FMN结合位点3个主要的组成结构域。研究所获得的结构信息,可为今后进一步深入研究植物cs的构效关系和结构改造提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 马蓝 分支酸合成酶 生物信息学 构效关系 结构改造
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西红花中类胡萝卜素生物合成途径研究进展 被引量:12
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作者 陈祥慧 谭何新 张磊 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2018年第19期4702-4709,共8页
以西红花苷为代表的脱辅基类胡萝卜素类化合物是传统中药西红花Crocus sativus的主要药效成分,具有广泛的抗氧化、抗炎、抗粥样动脉硬化、抗癌、抗抑郁等药理活性。西红花中类胡萝卜素的生物合成途径包括以甲羟戊酸起始合成牻牛儿基牻... 以西红花苷为代表的脱辅基类胡萝卜素类化合物是传统中药西红花Crocus sativus的主要药效成分,具有广泛的抗氧化、抗炎、抗粥样动脉硬化、抗癌、抗抑郁等药理活性。西红花中类胡萝卜素的生物合成途径包括以甲羟戊酸起始合成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸至玉米黄质的传统上游路径,以及裂解玉米黄质特异性合成西红花酸及西红花苷的下游途径。对近年来西红花中类胡萝卜素代谢途径相关关键酶基因的研究现状进行综述,为进一步解析合成西红花苷等类胡萝卜素衍生物的下游途径指明方向,更为后续采用代谢工程的手段提高西红花苷等药效物质产量提供理论依据。 展开更多
关键词 西红花 类胡萝卜素 生物合成 西红花酸 西红花苷
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HPPR encodes the hydroxyphenylpyruvate reductase required for the biosynthesis of hydrophilic phenolic acids in Salvia miltiorrhiza 被引量:4
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作者 WANG Guo-Quan CHEN Jun-Feng +3 位作者 YI Bo tan he-xin ZHANG Lei CHEN Wan-Sheng 《Chinese Journal of Natural Medicines》 SCIE CAS CSCD 2017年第12期917-927,共11页
Salvia miltiorrhiza is a medicinal plant widely used in the treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases. Hydrophilic phenolic acids, including rosmarinic acid(RA) and lithospermic acid B(LAB), are its pri... Salvia miltiorrhiza is a medicinal plant widely used in the treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases. Hydrophilic phenolic acids, including rosmarinic acid(RA) and lithospermic acid B(LAB), are its primary medicinal ingredients. However, the biosynthetic pathway of RA and LAB in S. miltiorrhiza is still poorly understood. In the present study, we accomplished the isolation and characterization of a novel S. miltiorrhiza Hydroxyphenylpyruvate reductase(HPPR) gene, Sm HPPR, which plays an important role in the biosynthesis of RA. Sm HPPR contained a putative catalytic domain and a NAD(P)H-binding motif. The recombinant Sm HPPR enzyme exhibited high HPPR activity, converting 4-hydroxyphenylpyruvic acid(p HPP) to 4-hydroxyphenyllactic acid(p HPL), and exhibited the highest affinity for substrate 4-hydroxyphenylpyruvate. Sm HPPR expression could be induced by various treatments, including SA, GA_3, Me JA and Ag^+, and the changes in Sm HPPR activity were correlated well with hydrophilic phenolic acid accumulation. Sm HPPR was localized in cytoplasm, most likely close to the cytosolic NADPH-dependent hydroxypyruvate reductase active in photorespiration. In addition, the transgenic S. miltiorrhiza hairy roots overexpressing Sm HPPR exhibited up to 10-fold increases in the products of hydrophilic phenolic acid pathway. In conclusion, our findings provide a new insight into the synthesis of active pharmaceutical compounds at molecular level. 展开更多
关键词 SALVIA miltiorrhiza HYDROPHILIC PHENOLIC acids Rosmarinic ACID Llithospermic ACID B Biosynthesis pathway
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