4-羟基肉桂酸衍生物清除羟自由基活性的构效关系

目的:研究4-羟基肉桂酸(4-HCA)衍生物清除羟自由基(.OH)活性并初步分析其构效关系。方法:用邻菲罗啉化学发光法测定4-HCA衍生物清除.OH活性。结果:化学结构不同的4-HCA衍生物体外清除.OH的能力有较大差异。结论:4-HCA苯环上3、5位取代基的引入可以明显地影响此类化合物抗.OH活性,甲氧基和乙氧基可明显提高活性,溴次之,硝基则降低活性。

紫苏肉桂酸4-羟基化酶基因的克隆与表达

为阐述紫苏中迷迭香酸合成的分子调节机制,应用同源克隆和RACE技术首次从紫苏叶片中克隆得到肉桂酸-4-羟基化酶基因(Per C4H)的全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KM434189)。Per C4H基因总长度为1 667 bp,基因的开放阅读框(ORF)为1 518 bp,编码505个氨基酸残基,还含有长度为21 bp的5′非编码区(5′UTR)和95 bp的3′非编码区(3′UTR)。系统进化树分析得到Per C4H基因与唇形科植物丹参和黄芩的亲缘性最近。由实时荧光定量PCR分析可知,该基因在紫苏中具有组织表达特异性,根中的表达最高,茎中次之,而叶中最少。一定浓度的赤霉素与茉莉酸甲酯能提高Per C4H的表达量,而脱落酸和黑暗处理能降低Per C4H的表达量。

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸衍生物除草活性研究

为了寻找新的除草活性化合物,利用茎叶处理、叶绿体光密度测定及相对电导率测定等方法对天然产物4-羟基-3-甲氧基肉桂酸及其3个衍生物进行了除草活性研究。结果表明:4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸酰肼、4-乙酰氧基-3-甲氧基肉桂酸和4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯在光照条件下对马唐的抑制中浓度(IC50)分别为4.31,1.97,4.26和0.67mg/mL;黑暗条件下分别为2.65,0.83,2.54和0.36mg/mL;4-乙酰氧基-3-甲氧基肉桂酸对马唐叶绿体光密度的影响呈上升趋势;4-羟基-3-甲氧基肉桂酸酰肼、4-乙酰氧基-3-甲氧基肉桂酸和4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯处理后,马唐的相对电导率分别增加了19.24%,11.96%和18.33%。可见这3个衍生物的除草活性均高于母体化合物。

十二水合硫酸铁铵催化合成4-羟基-3-甲氧基肉桂酸戊酯

以十二水合硫酸铁铵为催化剂,4-羟基-3-甲氧基肉桂酸和正戊醇为原料,直接酯化合成了4-羟基-3-甲氧基肉桂酸戊酯。考察了影响合成反应的主要因素。结果表明,4-羟基-3-甲氧基肉桂酸戊酯的合成优化工艺条件为:4-羟基-3-甲氧基肉桂酸0.2 mol,醇酸摩尔比为2∶1,催化剂用量为6 g,带水剂环己烷30 mL,回流反应3.5 h,在此条件下,收率可达97.0%。通过红外光谱和核磁共振验证了目标产物。催化剂的催化活性高,反应条件温和,方法简便,收率高。

茶树肉桂酸4-羟基化酶基因的克隆及表达分析

肉桂酸4-羟基化酶(Cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是茶树苯丙烷代谢途径中的关键酶,能够影响木质素和类黄酮等次级代谢物的生物合成。本文采用5′-RACE技术,克隆了茶树肉桂酸4-羟基化酶基因(Cs C4H)的全长序列,其中开放阅读框长1 518 bp,编码505个氨基酸,推测蛋白分子量为58.15 k D,理论等电点为9.29。利用基因组步移技术克隆得到该基因上游1 840 bp的启动子序列。该启动子区域除了分布有TAAT-box和CAAT-box等基本转录元件外,还存在多个诱导型和组织特异型的顺式作用元件。实时荧光定量PCR结果表明该基因在芽、叶、茎、根中都有表达。将该基因重组至表达载体p YES-DEST52上,并在酿酒酵母WAT11中进行真核表达。利用LC-MS方法检测酶反应产物,结果表明目的蛋白能够催化肉桂酸生成p-香豆酸。

4-羟基-α-氰基肉桂酸衍生物的设计合成及在质谱法手性识别氨基酸中的应用(英文)

设计合成了4对以脯氨酸和4-羟基-α-氰基肉桂酸(CHCA)为骨架、作为手性选择子的化合物。通过ESI-MS/MS质谱方法研究氨基酸与手性识别子所形成的质子化二聚体和三聚体,评估了这些化合物对19种氨基酸的手性识别作用。探讨了手性识别子结构变化对氨基酸手性识别作用的影响。

红海榄肉桂酸-4-羟基化酶基因的克隆与表达分析

肉桂酸-4-羟基化酶是木质素合成反应中的关键酶,木质素合成反应对于植物耐受重金属胁迫有重要作用。本研究利用同源克隆和cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends,RACE)从红海榄叶片中克隆得到一条肉桂酸-4-羟基化酶基因,命名为RsC4H,生物信息学分析结果显示RsC4H基因的cDNA全长为2006bp,开放阅读框长1572bp,共编码523个氨基酸。该基因编码蛋白的相对分子质量为60.18kD,是亲水性的不稳定蛋白,二级结构以α螺旋(47.42%)和无规则卷曲(32.70%)为主,该蛋白在N端和C端分别包含一个跨膜结构,不含有信号肽,主要在膜结构或内质网上发挥功能,属于p450超家族。RsC4H蛋白与其他植物的C4H蛋白相似性较高,系统发育树结果显示其与笋瓜(Cucurbita maxima, XP_023007159.1)、南瓜(Cucurbita moschata, XP_022947682.1)的亲缘关系更近。qRT-PCR结果显示,红海榄能快速响应重金属胁迫,提高RsC4H基因的表达量,促进木质素生成并增加细胞壁厚度以阻止金属离子进入细胞。此研究结果丰富了红树植物抗重金属胁迫基因库,为从分子水平揭示红海榄耐受重金属胁迫机制提供了基础资料。

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯在拟南芥中的作用位点研究

为了探究4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草作用方式,在前期蛋白组学研究结果的基础之上,对4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的潜在除草靶标基因进行筛选。利用实时定量PCR(RT-qPCR)技术,测定茎叶喷施质量浓度为1000 mg/L的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯0,15,30,45 min后,拟南芥野生型株系和6种T-DNA插入株系的拟南芥中AT2G43030和AT1G66240基因的相对表达量,并比较拟南芥野生型株系和6种T-DNA插入株系的受损程度,分析AT2G43030和AT1G66240基因在4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯除草过程中的作用。结果表明:相比野生型拟南芥株系而言,AT2G43030和AT1G66240基因的6种T-DNA插入纯合株系对4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯更为敏感,茎叶喷施4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯24 h后不同T-DNA株系的叶片损伤程度相较野生型株系受损更为严重,证明AT2G43030和AT1G66240基因与拟南芥对4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的防御系统有关,同时也说明4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草作用机制与植株的光合作用和细胞膜功能有关。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法快速测定米饭和乳制品中蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide

建立基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)法分析蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide的快速检测方法。分析了Cereulide标准物质的裂解规律,考察基质种类、点靶方式、基质溶剂和用量、激光强度等对Cereulide的质谱信号强度的影响,并进行方法学验证和实际样品检测。结果表明,选择以α-氰基-4-羟基肉桂酸为基质,均匀分散在50%乙腈-水(含0.1%三氟乙酸)中,采用先点基质再点样品的点样方式,反射线性正离子模式下选择激光强度70%进行食品中MALDI-TOF MS筛查时,可检测到Cereulide的[M+Na]^(+)和[M+K]^(+)目标离子峰,此质谱信号稳定、强度高、响应重复性好。方法学验证结果表明,Cereulide的[M+Na]^(+)和[M+K]^(+)目标离子峰在5~100 ng/mL范围内线性好,相关系数(r)>0.99;方法的检出限分别为3.0 ng/g和5.0 ng/g;对米饭和牛乳样品的加标回收率为73.3%~118.2%,相对标准偏差为0.3%~10.9%(n=6)。本方法分析速度快、准确性高、灵敏度好、抗干扰能力强、无需内标即可实现对米饭和乳制品中Cereulide的批量筛查和检测。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法同时快速测定保健食品中的降压物质

建立了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)同时快速筛查测定盐酸可乐定(HCD)、阿替洛尔(ANL)和利血平(RSP)等3种降压物质的方法。对比了不同点样方式、激光强度对3种药物信号强度的影响等因素,并进行方法学验证。结果表明,以α-氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)为基质,采用混合点样法,反射线性正离子模式下选择激光强度为60%进行MALDI-TOF MS检测时,3个目标物的质谱信号稳定,强度高,响应重复性好。方法学验证结果表明,3种小分子降压物质在10~100 ng/mL线性范围内线性好,相关系数(r)≥0.99,方法的筛查限(LOI)为0.005~0.25μg/g,在液体、固体和半固体3种保健食品基质中的加标回收率为67.56%~104.70%,相对标准偏差(RSDs)为0.43%~10.51%(n=3)。该方法灵敏度好,准确性高,精密度优,抗干扰能力强,有机溶剂消耗少,节能环保,尤其适用于大批量、多批次保健食品中降压物质的检测,填补了传统基质分析筛查保健食品中小分子非法添加物的空白。

靶向单羧酸转运蛋白分子探针[18F]FEtO-CHC的制备与初步显像

以单羧酸转运体(monocarboxylic acid transporters,MCTs)的小分子抑制剂α-氰基-4-羟基-肉桂酸(α-cyano-4-hydroxy-cinnamic acid,CHC)为先导化合物,设计合成了新型18 F标记的氟乙氧基修饰的α-氰基-4-羟基-肉桂酸探针([18F]FEtO-CHC),并对其进行了初步的体内外稳定性和肿瘤PET/CT显像研究。以α-氰基-4-(2-对甲苯磺酰氧乙氧基)-肉桂酸甲酯为前体化合物,经与18F-进行亲核反应得到中间体化合物α-氰基-4-(2-[18F]-氟乙氧基)-肉桂酸甲酯([18F]4),经过高效液相色谱分离纯化,中间体[18F]4经2 mol/L NaOH溶液水解后用1 mol/L HCl溶液中和,得到α-氰基-4-(2-[18 F]-氟乙氧基)-肉桂酸([18F]FEtO-CHC,[18F]5)。细胞增殖抑制实验结果表明,化合物[19F]5较CHC具有更好的细胞增殖的抑制活性。[18F]5表现出较好的体内外稳定性和生物安全性,并且DU145前列腺癌荷瘤小鼠Micro-PET/CT显像显示[18F]5在肿瘤处具有明显的放射性浓聚特征。[18F]FEtO-CHC具有合成过程简单、稳定性好、生物安全性高,且具有肿瘤PET显像能力,是一种潜在可靶向MCTs的小分子PET显像剂。

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的生物活性及其除草作用机制

为明确以天然产物阿魏酸为母体进行化学结构改造得到的化合物4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的生物活性及其除草机制,利用茎叶喷雾法和小杯法测定其对马唐和反枝苋的生物活性,基于生理生化指标及功能基因表达量对其除草作用机制进行研究。结果表明:4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯对马唐茎叶鲜重抑制中浓度IC50为46.27 mg/L;对反枝苋胚根和芽的IC50分别为129.94 mg/L和147.33 mg/L,且在500 mg/L浓度处理时可抑制反枝苋种子萌发;对拟南芥根长的IC50为43.82 mg/L,在160 mg/L浓度处理时拟南芥几乎停止生长、叶片发黄、根毛堆积。该化合物以1 000 mg/L浓度处理马唐叶片2、3、8 h后,电导率较对照组分别增加了22.70%、18.46%和25.62%;1 000 mg/L浓度处理下叶绿素a/b为2.43,较对照的3.62显著下降;处理后叶表微观结构观察发现化合物浓度越大,植物叶片表皮毛倒伏和褶皱越严重;拟南芥AT4G04820基因表达量显著下降,在处理45 min时下降最显著,与对照组相差42.52倍,微管蛋白含量下降,造成微管解离,从而抑制植物生长。表明4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯具有较强的除草活性,可能通过破坏细胞结构、抑制光合作用及阻止根生长等途径使杂草生长受到抑制甚至死亡。

3-羟基-4-甲氧基肉桂酸抑制酪氨酸酶催化反应的动力学研究

在30℃,p H=6.8的Na2HPO4-Na H2PO4缓冲体系中,采用酶动力学方法研究了3-羟基-4-甲氧基肉桂酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活力的影响和抑制动力学。实验结果表明,3-羟基-4-甲氧基肉桂酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性均有良好的抑制作用。对单酚酶和二酚酶活力的相对抑制率达到50%的3-羟基-4-甲氧基肉桂酸浓度(IC50)约分别为0.13 mmol/L和0.39 mmol/L,比熊果苷抑制二酚酶活性的IC50值5.3 mmol/L小得多。3-羟基-4-甲氧基肉桂酸能明显延长单酚酶的迟滞时间,0.2 mmol/L3-羟基-4-甲氧基肉桂酸能使迟滞时间由1.1 min延长至4.3 min。对二酚酶的抑制作用表现为可逆效应,说明其是通过抑制酶活力而导致催化效率的降低,而不是通过减少有效的酶量导致酶活力的下降。Lineweaver-Burk图显示3-羟基-4-甲氧基肉桂酸对二酚酶的抑制作用表现为竞争性抑制,最大反应速率(vm)为64.5μmol/min,抑制常数(KI)为0.11 mmol/L。

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸的二阶非线性光学性质研究

分析了 4 羟基 3 甲氧基肉桂酸的分子结构特点 ,研究了其二阶非线性光学性质和固体样品的透光性能 .结果表明它具有很强的二次谐波产生和较宽的透光波段 ,截止吸收波长λcut off=42 0nm ;抗光伤实验表明 ,该化合物具有较高的抗光伤阈值 .计算了其分子二阶非线性光学系数 β ,并与相应的衍生物作了比较研究 .

海南龙血树肉桂酸-4-羟基化酶基因(DcC4H)的克隆及表达分析

肉桂酸4-羟基化酶(cinnamate 4-hydroxylase, C4H)是植物苯丙烷代谢途径中的关键酶,能够影响类黄酮次生代谢物的生物合成。本研究根据海南龙血树转录组数据,利用RT-PCR技术在海南龙血树中克隆了一个C4H基因DcC4H,该基因包含一个1 518 bp的开放阅读框,编码505个氨基酸,蛋白质分子量57.82 kD。生物信息学分析显示,DcC4H属于细胞色素氧化酶P450 Superfamily,具有Cytochrome P450保守位点;蛋白序列比对显示DcC4H与其它植物C4H同源性高,保守性强。表达结果显示,DcC4H在花中的表达显著高于根、叶、果和茎;脱落酸(ABA)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、油菜素内酯(BR)、茉莉酸(JA)、紫外线(UVB)和蔗糖处理下,DcC4H的表达量均上调,其中UVB处理表达上调最显著。本研究将为进一步研究DcC4H在海南龙血树类黄酮生物合成的功能提供理论依据。

菘蓝中肉桂酸-4-羟基化酶基因克隆与表达分析

目的克隆菘蓝中肉桂酸-4-羟基化酶(C4H)基因,并进行生物信息学和表达分析。方法采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆C4H基因全长c DNA序列,进而获得其基因组DNA序列。通过RT-PCR法检测C4H蛋白在不同器官中及受到相应刺激因素下的表达情况。结果菘蓝C4H基因全长c DNA为1 674 bp(Gen Bank登录号:GU014562),包含一个1 530bp的开放阅读框(ORF),编码509个氨基酸残基。对应的基因组分析表明,C4H基因含2个内含子,3个外显子。在根、茎、叶各器官中均有表达,其中根中最多。胁迫因素紫外照射(UV-B)、茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)在一定程度上能够诱导C4H的表达上调。结论首次从菘蓝植物中克隆得到C4H基因的c DNA全长序列,并证实其在根中表达量最高,且在胁迫因素下表达量上调,为进一步研究菘蓝中抗病毒活性成分木质素类成分的次生代谢工程奠定基础。

荸荠肉桂酸4-羟基化酶基因的克隆及其在鲜切荸荠黄化过程中的表达分析

肉桂酸4-羟基化酶(cinnamic acid 4-hydroxylase,C4H)是苯丙烷代谢途径中的关键酶,在植物黄酮类物质合成代谢过程中发挥重要作用。鲜切荸荠贮藏过程中由于黄酮类物质积累而导致的黄化现象很可能离不开C4H的参与。本研究利用RACE技术在荸荠中克隆得到C4H基因cDNA全长,命名为Cw C4H(GenBank登录号:MG719237),该序列长度为1736 bp,编码一条由505个氨基酸组成的多肽,分子量为57.826 kD。Cw C4H包含细胞色素P450结构域,其二级结构以α-螺旋为主。多重比对结果表明,CwC4H具有该基因家族特有的保守结构域并与其它植物的C4H蛋白有很高的相似性。系统进化分析表明CwC4H与高粱C4H蛋白亲缘关系较近。荧光定量PCR分析表明,鲜切荸荠黄化过程中Cw C4H表达量快速上升,水杨酸处理抑制了鲜切荸荠的黄化和CwC4H的表达。

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸衍生物的除草活性测定

[目的]天然产物4-羟基-3-甲氧基肉桂酸是新型除草剂创制的先导化合物,为了评价其衍生物的除草活性。[方法]试验采用平皿法测定了以4-羟基-3-甲氧基肉桂酸为母体合成的26种衍生物对拟南芥的抑制作用。[结果]17种衍生物具有不同程度的除草活性,其中2-(4-羟基-3-甲氧基亚苄基)丙二酸二乙酯、N-(4-氟苯基)-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙烯酰胺、3-溴-4-羟基-5-甲氧基肉桂酸3种衍生物除草活性较高,对拟南芥的抑制中浓度(IC50)分别为9.90、7.53、6.93 mg/L。[结论]4-羟基-3-甲氧基肉桂酸衍生物是开发新型除草剂的重要来源,为新型除草剂的创制奠定了一定的理论基础。

MALDI-TOF MS基质HCCA与含巯基生命物质加成反应的质谱研究

采用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和电喷雾质谱(ESI-MS)研究含巯基的生命物质(氨基酸、肽及蛋白质)与MALDI常用基质α-氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)之间的加成反应,并分别考察了其在酸性、弱酸性和碱性条件下的反应情况。结果表明,在碱性条件下,含巯基的生命物质易与HCCA发生加成反应,使待测物在质谱图中产生189.0 u的质量数迁移。此外,使用高分辨质谱分析加成产物,并通过串联质谱分析进一步确认其为共价结合产物。此研究为确定MALDI基质与含巯基的生命物质之间的加成反应提供了依据,以期减少质谱中基质对含有巯基化合物测试的干扰,为基质的选择提供参考。

苦荞C4H基因的cDNA克隆及生物信息学分析

[目的]为了解植物苯丙烷类代谢途径中关键酶——肉桂酸-4-羟基化酶基因结构特征及系统进化,拟克隆苦荞肉桂酸-4-羟基化酶(Cinnamate-4-hydroxylase,C4H)基因并进行生物信息学分析。[方法 ]本研究通过RT-PCR技术,克隆2个苦荞C4H基因cDNA和DNA序列,并通过生物信息学分析其基因结构及蛋白理化性质,最大似然树法构建系统进化树。[结果]2个基因cDNA序列长度分别为1 812bp和1 476bp,各编码504和491个氨基酸残基。其DNA序列分别为2 774bp和2 364bp,均包含3个外显子和2个内含子,第1个外显子和2个内含子序列长度存在明显差异。蛋白分子量分别为58.002kDa和56.401kDa,等电点分别为9.18和9.09。2个基因编码氨基酸与苦荞肉桂酸-4-羟基化酶同源性分别为99%和86%,故暂且命名为FtC4H1和FtC4H2。FtC4H1和FtC4H2与其他物种直系同源蛋白聚为两类,FtC4H1和FtC4H2与莴苣和丹参同源蛋白亲缘关系较近,氨基酸序列同源性分别为88%和84%。[结论]本研究通过对苦荞2个C4H基因的核酸、氨基酸序列、蛋白结构及系统进化树进行分析,为后续苯丙烷代谢途径及荞麦基因挖掘利用提供理论基础。