三七3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶基因的克隆和生物信息学分析

目的克隆三七总皂苷甲羟戊酸合成途径中的1个关键酶3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme-A reductase,HMGR)基因,为进一步研究HMGR蛋白的功能及开展三七皂苷的合成生物学研究奠定基础。方法根据NCBI上已公布的同属人参的HMGR基因全长序列(登录号GU565097.1)设计特异性引物。利用RT-PCR技术,以三七愈伤组织总RNA反转录的cDNA为模板扩增基因片段;并对其编码的蛋白进行生物信息学预测和基因表达分析。结果序列分析表明,获得的三七HMGR(命名为PnHMGR)基因的cDNA序列大小为1 893 bp,该序列与人参、刺五加和杜仲中HMGR基因的一致性分别达到98%、93%、80%,且含有大小为1 725 bp的开放阅读框,经Genbank查询为一新的cDNA。生物信息学预测PnHMGR基因编码蛋白包含2个跨膜区,不含信号肽,具有HMGR催化作用的活性中心结构域。实时荧光定量PCR检测到PnHMGR基因在三七细胞生长30 d表达量最高。结论首次从药用植物三七中克隆得到HMGR基因的编码区序列,为进一步鉴定PnHMGR的功能和开展三七皂苷的合成生物学研究奠定了基础。     

建泽泻HMGR基因保守区片段克隆与组织分布研究

目的:对建泽泻三萜类成分生物合成关键酶HMGR基因保守区片段进行克隆与组织分布研究。方法:以建泽泻总RNA为模板,通过RT-PCR方法,克隆HMGR基因的保守区片段,并用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)检测HMGR基因在不同器官中的表达情况。结果:所克隆的建泽泻HMGR基因保守区序列长度为458 bp(Gen-Bank注册号为HQ913638),与药用植物黄花蒿、柴胡、杜仲、丹参的同源性分别达到86.8%、88.2%、88.2%、85.5%,QRT-PCR结果显示HMGR基因在建泽泻各器官中均有表达,其中叶片表达量较高,块茎、根、叶柄表达量相对较低。结论:首次分离并报道了建泽泻HMGR基因保守区片段克隆及其组织分布,为泽泻三萜类成分生物合成途径的阐明和生物工程应用提供科学依据。     

茅苍术HMGR基因保守区片段的克隆与分析

目的对茅苍术3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase,HMGR)进行基因克隆及序列分析。方法采用cDNA末端快速扩增技术,以茅苍术嫩叶总RNA的cDNA为模板扩增茅苍术HMGR基因的保守区片断。结果序列分析表明,所克隆的cDNA保守区序列长度为458bp,而且同时得到了两个核苷酸序列的同源性为84.28%的片段,相应的氨基酸序列的同源性为92.11%。分别命名为HMGRcr1,HMGR-cr2。推断这可能是该基因家族中的两个成员。而且同源序列比对发现,推断的HMGRcr1氨基酸序列和HMGRcr2氨基酸序列与其他植物都有较高的同源性。结论首次分离并报道了茅苍术HMGRcDNA克隆,为进一步研究萜类生物合成机制及其在提高植物药用价值方面提供理论依据。     

柴胡皂苷合成途径中三个关键酶基因片段的克隆与序列分析

本文以北柴胡幼嫩根的总RNA为模板，通过RT—PCR方法，克隆出3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl coeflzyme A reductase，HMGR）、异戊烯基焦磷酸异构酶（isopentenyl diphosphate isomerase，IPPI）和法尼基焦磷酸合酶（farnesyl diphosphate synthase，FPS）基因的cDNA片断，大小分别为470bp、532bp、466bp，分别编码157、177、155个氨基酸多肽。提交到Gen—Bank上，得到登陆号分别为：HMGR（EU400217）、IPPI（EU400218）、FPS（EU400219）。NCBI在线blast结果表明，推断的北柴胡HMGR、IPPI和FPS基因的氨基酸序列分别与杜仲、三岛柴胡和雷公藤的一致性最高，分别为93％、99％、97％。对HMGR基因和FPS基因进行特征性保守域分析，结果显示，推断的HMGR氨基酸序列存在两个NADPH结合基序，FPS存在三个特征性保守序列：DDIMD、GQMID和KL。构建的植物IPPI的分子进化树表明，北柴胡IPPI基因与伞形科植物（胡萝卜和三岛柴胡）亲缘关系最近，与单子叶植物（玉米和水稻）亲缘关系较远。本文首次分离报道了北柴胡柴胡皂苷合成途径中三个关键酶基因（HMGR、IPPI和FPS）cDNA的克隆，新获得的基因片段序列为进一步克隆全序列和了解调控柴胡皂苷的生物合成奠定了基础。     

鱼腥草HMGR基因cDNA克隆、差异表达及蛋白质结构分析

目的克隆鱼腥草3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因并分析其差异表达。方法采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)方法获得HMGR基因cDNA序列并对HMGR蛋白进行理化性质、蛋白二级结构及三维结构预测分析,并预测该蛋白功能;利用RT-PCR方法检测HMGR基因在鱼腥草的地下茎、地上茎、叶、花中的表达情况。结果克隆获得的HMGR基因cDNA全长为1 626 bp,编码541个氨基酸。生物信息学预测HMGR蛋白含2个跨膜区,不含信号肽。HMGR基因主要在鱼腥草的花中表达,其他器官中表达相对较低,地下茎中表达量最低。结论首次从鱼腥草中克隆了HMGR基因,为进一步阐明该基因在鱼腥草萜类化合物代谢途径中的作用奠定基础。     

滇重楼环阿屯醇合酶基因的克隆及序列分析

目的 获取滇重楼甾体皂苷合成途径关键酶环阿屯醇合酶基因(PpCAS)的全长cDNA序列,并进行序列分析.方法 利用同源克隆和RT-PCR技术获得PpCAS基因保守片段,采用RACE技术获得PpCAS基因的3'及5'末端序列,并采用生物信息学方法进行序列分析.结果 PpCAS基因全长cDNA为2 309 bp,其开放阅读框(ORF)为2 283 bp,可编码760个氨基酸的蛋白质;PpCAS推导的蛋白质相对分子质量为8.69×104,等电点(pI)为6.54;其氨基酸序列与GenBank中其他植物CAS的同源性在60％～83％ PpCAS蛋白.结论 从滇重楼中首次获得PpCAS基因cDNA全长序列,该基因具有CAS同源基因的典型特征.     

阳春砂3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的克隆及分析

目的 克隆阳春砂萜类生物合成途径上游关键酶--3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, HMGR)(EC:1.1.1.34)的编码基因;分析基因的功能及其在阳春砂不同组织中的表达.方法 用基于RT-PCR的方法从阳春砂叶片中获得编码HMGR的cDNA全长序列,克隆基因编码区;用生物信息学的方法对其编码蛋白进行相似性检索和功能分析;用半定量RT-PCR法比较基因在阳春砂不同组织中的表达差异.结果 获得了全长2 023 bp的编码阳春砂HMGR的cDNA序列,命名为AvHMGR(GenBank登记号:FJ455511).AvHMGR编码的蛋白与其他植物来源的HMGR有很高相似性,含有NADPH结合基序和底物HMG-CoA结合基序,N-端有两个跨膜结构域.保守功能结构域的分析结果表明AvHMGR属于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶家族.AvHMGR在包括茎、根、果皮和种子团的广泛组织中表达,且在这些组织中的表达量均高于在叶片中的表达.结论 从阳春砂中克隆了AvHMGR基因,为进一步鉴定基因功能、探明阳春砂萜类生物合成的基因调控机制打下基础.     

一个新的丹参3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶3基因的克隆及其表达分析

目的:对丹参3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3methylglutary CoA reductase,HMGR3)基因的cDNA克隆并进行序列分析。方法:利用丹参转录组文库克隆一种新的丹参次生代谢途径上的功能基因;利用BLAST进行序列比对,ORF Finder寻找开放阅读框,Clustal W比对丹参中已有的3条HMGR的氨基酸序列,构建系统进化树,QRT-PCR检测丹参HMGR3基因在根、茎、叶中的mRNA水平,并检测Ag+诱导子诱导后丹参毛状根中该基因的转录水平。结果:克隆得到一个新的丹参HMGR3基因,该基因ORF全长1 692 bp,编码563个氨基酸,具有HMGR基因家族的特征序列,与SmHMGR1和SmH-MGR2分别具有75.04%,80.64%的同源性,QRT-PCR分析表明该基因在丹参根茎叶中均有表达,在叶中表达量最高,Ag+诱导24 h时mRNA水平达到最高值。结论:首次克隆得到了1条新的丹参HMGR家族基因SmHMGR3,这一结果为进一步研究丹参次生代谢途径提供了新的思路和靶点。     

罗汉果3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因的克隆及表达分析

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, HMGR)是萜类甲羟戊酸途径(mevalonic acid pathway,MVA)中的第一个限速酶,是细胞质中萜类代谢途径中的重要调控位点。该研究以授粉后0,1,3,15,30 d的罗汉果为实验材料,基于转录组数据,从罗汉果cDNA中克隆得到2个HMGR基因,分别命名为SgHMGR2(GenBank登录号MT270447)和SgHMGR3(GenBank登录号MT270448)。基因包含开放阅读框(ORF)分别为1 746,1 782 bp,编码582,594个氨基酸,生物信息学分析推测其分子质量分别为62.7,63.2 kDa,等电点(theoretical pI)为8.34,7.47,均不含信号肽,为非分泌型蛋白,并且存在2个跨膜结构。结合蛋白质保守结构域以及进化树分析,证实该基因确为HMGR家族基因。利用实时荧光定量PCR检测SgHMGRs在授粉后不同时间的罗汉果中的表达模式,结果表明SgHMGRs均在授粉后15 d表达量最高。该研究首次从罗汉果中克隆得到2条全长SgHMGRs,并揭示了SgHMGRs在授粉后不同时间罗汉果中的差异表达,为罗汉果萜类化合物生物合成途径关键酶基因元件的挖掘提供研究基础。     

接骨草HMGR基因cDNA克隆、不同器官中的差异表达及生物信息学分析

目的克隆接骨草Sambucus chinensis 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因并分析其差异表达。方法采用RT-PCR方法获得HMGR基因c DNA序列,并对HMGR蛋白进行理化性质、蛋白二级结构及三级结构预测分析,并预测该蛋白功能;利用实时荧光定量PCR方法检测HMGR基因在接骨草的根状茎、地上茎、叶、花中的表达情况。结果克隆获得的HMGR基因c DNA全长为1 626 bp,编码593个氨基酸。生物信息学预测HMGR蛋白含2个跨膜区,不含信号肽。HMGR基因主要在接骨草的花和地上茎中表达较高,其他器官表达相对较低。结论首次从接骨草中克隆了HMGR基因,为进一步阐明该基因在接骨草萜类化合物代谢途径中的重要作用奠定基础。     

HPLC-ELSD法分析重楼商品药材中甾体皂苷的含量

目的：建立重楼药材中主要生物活性成分甾体皂苷的HPLC-ELSD测定方法。方法：应用蒸发光散射检测器，以乙腈-水为流动相梯度洗脱，流速1 mL·min^-1，在反相C₁₈ (4.6 mm×150 mm, 5 μm)柱上，测定重楼药材中11个甾体皂苷的含量。结果：在30 min以内，成功地分离分析11个甾体皂苷。精密度、稳定性RSD均小于3%，加样回收率在95%～97%。结论：此方法对这11个甾体皂苷的测定具有良好的精密度。结果表明该方法简便、快速、选择性好，适用于常用中药重楼的质量分析。     

龙血竭形成过程中甾体皂苷成分的变化

龙血竭是龙血树属的植物树干受到损伤后,在微生物侵染或（和）自然氧化作用下逐渐形成的树脂.龙血树属植物中甾体皂苷是主要成分,现已分离鉴定了94个甾体皂苷,而诱导形成的树脂（即龙血竭）中仅发现5个甾体皂苷类化合物,且包括骨架发生C环断裂重排的甾体（Dracaenogenin A）以及F环翻转为22位S构型的螺甾烷型甾体皂苷.本文讨论了龙血竭形成过程中,甾体皂苷类成分的变化,对进一步研究血竭形成机理起着重要的作用.     

Steroidal saponins from Dracaena surculosa

A phytochemical investigation of the whole plant of Dracaena surculosa resulted in the isolation of nine steroidal saponins, including three new bisdesmosidic spirostanol saponins, named surculosides A (1), B (2), and C (3), and a new bisdesmosidic furostanol saponin (4), which are based on (25S)-spirost-5-ene-1beta, 3beta-diol [(25S)-ruscogenin] as the aglycon. The structures of 1-4 were determined by spectroscopic analysis, including 2D NMR spectroscopic data, and the results of hydrolytic cleavage. The isolated saponins were evaluated for their cytotoxic activity against HL-60 human promyelocytic leukemia cells.     

天然产物皂苷类化合物生物转化的研究进展

皂苷是苷元为三萜或螺甾烷类的一类较复杂的糖苷类化合物。天然来源皂苷为底物,采用生物转化技术获取了大量结构新颖的化合物,尤其是具有良好活性的皂苷转化产物,为新药的研究与开发提供了极为有价值的先导化合物。皂苷按母核结构可分为三萜皂苷和甾体皂苷,目前文献报道了89个天然来源皂苷单体的生物转化研究,其中三萜皂苷56个,甾体皂苷33个。皂苷类化合物的生物转化方法包括酶催化、微生物和肠道菌群转化,皂苷的生物酶和微生物转化工艺的研究与优化,是目前规模化制备活性次级皂苷的主要途径。皂苷类化合物的生物转化反应主要包括水解、氧化还原和重排等反应,最终生成苷元、次级糖苷或其衍生物。大多数皂苷的生物转化途径主要是经糖链水解反应,生成多个含糖基较少的次级皂苷,吸收入血并达到靶器官,发挥治疗作用。稀有次级皂苷制备、先导化合物发现和新药开发是皂苷类化合物生物转化研究的主要方向。利用微生物和肠道菌群转化技术研究皂苷的体内代谢与作用机制,也将成为该类成分生物转化研究中的热点。结合国内外近30年来的研究成果,对皂苷类成分的生物转化技术、转化反应类型和转化途径的研究进展进行总结,以期为皂苷类成分生物转化的深入研究和开发利用提供科学依据。     

响应面分析法优化回流提取延龄草甾体皂苷工艺研究

目的通过响应面法优化延龄草中3种甾体皂苷的提取工艺。方法采用HPLC法,以延龄草中重楼皂苷Ⅵ(Y2T)、偏诺皂苷元-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(Y3T)、重楼皂苷Ⅶ(Y4T)得率为评价指标,通过单因素试验,考察了提取时间、提取次数、液料比对3种甾体皂苷提取效果的影响,并采用Box-Behnken设计-响应面法分析,优选最佳提取工艺。结果最佳提取工艺为70%乙醇,提取时间为120 min,提取3次,液料比为15:1。结论响应面法优化的延龄草3种甾体皂苷提取工艺,稳定、可行。     

白首乌中3个C21甾体皂苷类成分对人肺癌A549细胞生长及周期的影响

目的:探讨白首乌的3个C_(21)甾体皂苷类成分对人肺癌A549细胞生长的抑制作用及对细胞周期的影响.方法:按浓度梯度配置3个C_(21)甾体皂苷类成分,使终浓度分别为5,10,20,40,60,80,100 μmol·L~(-1),采用MTT法检测3个C_(21)甾体皂苷类成分作用48 h各浓度对人肺癌A549细胞生长的抑制作用;分别选择3个C_(21)甾体皂苷类成分的IC_(50)近似浓度(47,34,60 μmol·L~(-1))处理细胞12,24,48 h后,采用流式细胞仪检测对细胞周期变化的影响.结果:分离得到的3个C_(21)甾体皂苷:隔山消苷C_1N、隔山消苷C_3N、隔山消苷K_1N作用48 h的IC_(50)分别为46.07,33.02,59.92μmol·L~(-1);细胞周期分析显示,随着作用时间的延长(12,24,48 h),隔山消苷C_1N、隔山消苷C_3N使G_0/G_1期细胞数逐渐增加,S和G_2/M期细胞数逐渐减少(P<0.05,P<0.01);隔山消苷K_1N使S期细胞数减少,G_2/M期细胞数增加(P<0.05,P<0.01).结论:3个甾体皂苷对A549细胞均有不同程度的生长抑制作用,并呈浓度依赖性,其作用机制可能与3个甾体皂苷诱导细胞周期阻滞有关.     

药用植物四环三萜皂苷生物合成及代谢研究进展

三萜皂苷是药用植物中一种重要的次生代谢物,而四环三萜皂苷作为其中的主要一大类,具有极 高的药用价值及市场需求,但目前对其研究尚未有系统性论述,因此阐明药用植物四环三萜皂苷的生物合成途 径及代谢调控具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要对药用植物四环三萜皂苷生物合成途径及代 谢调控等方面展开论述,重点介绍了以达玛烷型为主的几类四环三萜皂苷的代谢合成途径以及利用基因工程 等技术手段对其进行遗传改良等方面的研究进展,为进一步了解药用植物皂苷次生代谢框架、准确定位次生代 谢及其关键酶、推动药用植物资源可持续利用等方面提供参考。     

用大孔吸附树脂分离菝葜总皂苷的条件优化

目的 :开发一种高效、实用的提取、分离菝葜总皂苷的技术。方法 :以总皂苷吸附量和解吸率为指标 ,对 4种树脂进行了筛选 ,并研究吸附与解吸优化条件。结果 :所选出的非极性大孔树脂HPD10 0 ,在实验条件下对菝葜总皂苷的吸附量和解吸率分别达到 16mg·mL^-1和 90 %。结论 :HPD10 0型树脂能很好地用于吸附、分离菝葜总皂苷。     

华重楼中一个新的类胆甾烷皂苷

目的：从华重楼Paris polyphylla var.chinensis中分离活性成分皂苷类化合物。方法：药材用95％乙醇提取，提取物经D101大孔树脂柱，硅胶柱和ODS柱反复柱层析，得到化合物(1)。结果与结论：通过化学方法和波谱方法鉴定该化合物为一个新的类胆甾烷皂苷，命名为：Parispolyside E。该化合物结构为：3-氧-α-L-阿拉伯糖(1→4)[α-L-鼠李糖(1—2)]-β-D-葡萄糖-β-D—chacotriosyl-26-氧-β-D-葡萄糖苷，是在重楼属发现的第一个具有芳香环的类胆甾烷型的皂苷。     

药用植物百合甾体皂苷研究进展

介绍药用植物百合甾体皂苷类成分及药理作用研究进展,为百合合理开发提供参考.查阅国内外相关资料并对重点是对百合中甾体皂苷成分的结构相关信息进行全面详尽的归纳和整理.目前为止,已发现的甾体皂苷类化学成分主要有47种.药理研究表明,甾体皂苷具有抗抑郁、抗氧化、抗炎和抗肿瘤等作用.从文献来看,百合甾体皂苷的研究主要在有效部位的抗抑郁、抗炎、抗氧化和胃肠道作用等方面,对其单体药理研究及毒性研究较少,建议加强百合甾体皂苷的急毒研究,为其安全有效用药提供有意义的参考.