雷公藤中2,3-氧化鲨烯环化酶基因家族分析及功能表征

雷公藤具有抗肿瘤、抗炎、免疫抑制等多种药理活性,是极具研究价值的药用植物。三萜类化合物是其发挥药理作用的主要活性成分之一,然而以雷公藤红素为主的三萜化合物在植物中含量低,化学合成困难,难以得到理想的产量。因此,解析雷公藤中三萜化合物生物合成途径,为异源合成这些化合物提供了行之有效的新思路。2,3-氧化鲨烯环化酶(OSC)是催化形成三萜母核多样性的关键酶基因,本研究基于雷公藤基因组和转录组数据,共挖掘出16条OSC基因,并对16条基因进行了生物信息学分析。系统进化树显示16条TwOSC蛋白主要聚为β-香树脂醇合酶、木栓酮合酶、多功能香树脂醇合酶和环阿屯醇合酶四支。成功克隆得到了TwOSC6,酵母表达和体外发酵结果显示TwOSC6可催化2,3-氧化鲨烯生成α-香树脂醇和β-香树脂醇,属于多功能香树脂醇合酶。以上研究为雷公藤三萜化合物的多样性提供了新的基因资源,为三萜化合物的生物合成提供了新的基因元件。

三萜皂苷生物合成途径研究进展

三萜皂苷是一类重要的植物次生代谢产物,在体外具有抗癌、抗病毒、降低胆固醇等药理学作用。由于三萜皂苷生物合成途径中的关键酶在细胞中的表达水平较低,决定了其在植物中的含量低,因而对其生物合成途径的探讨具有重要的现实意义和应用价值。