药用植物类异戊二烯代谢途径及其活性产物合成调控研究进展

植物类异戊二烯化合物是一类具有多种药理活性的天然产物,其生物合成主要通过甲羟戊酸途径与2C-甲基-4-磷酸-4D-赤藓糖醇途径,对这两条途径的调控研究已成为近年来热点之一。本文就近年来植物类异戊二烯代谢途径的研究进展以及相关活性成分的生物合成调控研究做一综述。

顶复门原虫类异戊二烯生物合成途径及其关键酶的研究进展

顶复门原虫包括疟原虫(Plasmodium spp.)、刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)、艾美耳球虫(Eimeria spp.)、锥虫(Trypanosoma spp.)、泰勒虫(Theileria spp.)及巴贝斯虫(Babesia spp.)等一大类引起严重人畜疾病的寄生性原虫。顶复门原虫利用2C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径合成类异戊二烯前体物质,这些化合物对于维持顶复门原虫的生存具有十分重要的作用。1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸(DOXP)还原异构酶是MEP途径的关键酶,对其作用机理及抑制剂的筛选研究已取得重要进展。论文对顶复门原虫类异戊二烯的MEP途径,DOXP还原异构酶的作用机理及靶标研究进展进行综述。

顶复门寄生虫类异戊二烯酸代谢途径的研究进展

顶复门寄生虫是一类细胞内专性寄生原虫,包括弓形虫、疟原虫、泰勒虫及巴贝斯虫等,它们能够引起人和动物的疾病,并造成严重的经济损失。2C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径是顶复门寄生虫类异戊二烯酸的特殊代谢途径,对维持虫体的生存有重要作用,而且该途径中的各种酶也成为科学工作者们研究的热点。本文对顶复门寄生虫类异戊二烯酸代谢途径的研究现状进行了综述。

植物类异戊二烯生物合成相关酶基因研究进展

类异戊二烯化合物是自然界广泛存在的一大类天然化合物,具有重要的生物学功能及经济价值.在植物体内,类异戊二烯化合物的生物合成主要有2条代谢途径:甲羟戊酸(MVA)途径和2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径.综述了国内外对植物中这2条代谢途径中相关酶基因的功能、分离情况、表达特性,以及2条代谢途径之间中间产物的交换等方面的研究进展.

莱茵衣藻对MeJA处理的初期响应模式分析

茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)是植物次生代谢的调节剂,参与异戊二烯代谢调控,对莱茵衣藻的异戊二烯类物质合成有重要影响.为探究莱茵衣藻如何快速响应MeJA处理,测定MeJA处理下莱茵衣藻的生长状态和光合效率等生理特征参数,重点关注MeJA处理24 h内2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methnatureyl-D-rythritol-4-phosphate,MEP)合成途径、类胡萝卜素合成途径和甾醇合成途径关键基因的表达水平变化.结果表明,MeJA处理降低了莱茵衣藻的生物量积累和光合活性,上调了MEP通路和甾醇合成通路相关基因,下调了类胡萝卜素合成途径的关键基因.在转录与生理层面,莱茵衣藻对于MeJA处理的初期响应具有快速与剂量依赖性的特点.研究结果为探索微藻类异戊二烯合成和代谢机制提供理论参考.

以IspD为靶点的新型抗结核药物筛选研究

目的:筛选靶向结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸-胞嘧啶转移酶(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate cytidylyltransferase,Isp D)的新型抗结核化合物,研制具有全新作用机制的新型抗多药耐药MTB药物。方法:应用高通量的微生物体外微量、直观快速的药敏试验方法,筛选得到具有抑制MTB生长的阳性化合物;同时在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中重组表达MTB的Isp D,建立酶活测定方法,构建Isp D酶抑制剂筛选模型,从具有抑制MTB生长的阳性化合物中筛选Isp D抑制剂;对在酶水平上具有良好抑制活性的化合物进行作用机制研究,确定其对MTB(H37Rv)的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC),评价其抗菌谱,测定其对非洲绿猴肾细胞(Vero)和人肝癌细胞(Hep G2)的毒性。结果:从4万多个化合物中初步得到了159个具有抑制MTB生长的阳性化合物,从中筛选得到了5个Isp D的抑制剂,其中的IMB-4901显示出较好的Isp D抑制活性(50%inhibiting concentration,IC50=19.3μg·m L-1)和抗MTB活性(MIC=1.6μg·m L-1)。结论:成功获得了以Isp D为靶点的新型抗MTB药物先导化合物。