药用植物次生代谢工程的应用前景

植物次生代谢物(plant secondary metabolites)是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化合物,其产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。植物次生代谢物种类繁多,化学结构迥异。现在, 已知大约有10,000种次生代谢物,包括酚类、黄酮类、香     

药用植物次生代谢工程

随着对药用植物次生代谢产物生源合成途径日渐全面的认识,应用基因工程技术对植物次生代谢途径进行遗传改良.以期大幅度提高目标产物含量已日益成为研究的热点.本文综述了近年来植物次生代谢途径和遗传修饰领域的研究成果,同时结合本实验室的相关工作,着重介绍黄酮和花青素、吲哚生物碱、莨菪烷和吡咯烷生物碱、萜类化合物等重要植物药用成分的次生代谢工程研究进展.     

药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况

植物体内代谢活动分为初生代谢和次生代谢,发生在所有植物体内,涉及到叶绿素、糖、氨基酸、脂肪酸、核酸等生命必需物质的代谢为初生代谢;发生在部分植物体内,涉及一些对植物生命非必需物质的代谢为次生代谢.     

代谢工程研究及其在柔红霉素产生菌中的应用

综述了应用代谢工程技术对微生物次级代谢的调控，以及与组学研究相结合的研究进展，并结合我院对抗生素产生菌的代谢工程研究，总结了在柔红霉素产生菌天蓝淡红链霉菌中所取得的一些阶段性研究结果。     

核苷类抗生素代谢工程的研究现状及展望

核苷类抗生素是一类生物活性多样,主要来源于微生物的重要次级代谢产物,应用潜力巨大.一些核苷类抗生素生物合成基因簇的相继克隆及其基因功能的深入研究从分子水平揭示出此类抗生素独特的生物合成途径与调节机制,为今后利用代谢工程手段实现核苷类抗生素的定向改造提供了丰富的研究材料与理论基础.     

叶酸的生物合成及其代谢工程研究进展

叶酸分子由喋呤、对氨基苯甲酸和谷氨酸从头合成,人体缺乏合成叶酸的完整体系,需从食物中摄取。人体缺乏叶酸将导致一系列疾病,加上叶酸在某些肿瘤和心血管疾病方面的作用,使通过基因工程的方法研究和改变植物或微生物中叶酸的代谢受到相当重视。此文概述近年来通过基因工程对叶酸生物合成途径中关键酶及其基因的研究进展。     

微生物法生产丙酮酸的代谢工程研究进展

丙酮酸是细胞代谢的关键中间产物,为多种氨基酸、油脂、生物碱类、萜类的合成前体,现已广泛应用于食品、医药、化工等领域,市场需求日益增加.丙酮酸可以通过化学合成法、生物催化转化法及微生物发酵法生产.其中微生物发酵法具有原料廉价易得、环境污染小、产物纯度高等优点.文章系统分析了微生物中丙酮酸的生物合成途径和代谢调控,综述了代...     

次级代谢产物的代谢工程

本文讨论了代谢工程的一些基本概念和基本原理，以及代谢工程原理在次级代谢产物的设计育种中的应用；并结合近年来在代谢工程领域所开展的一些次级代谢产物的育种工作，介绍了抗生素代谢途径分析和修饰的研究进展以及提高抗生素产量和改善菌种生产性能的新思路。     

红藤木质素的研究

红藤为木通科植物Sargentodoxa cuneata(Oliv)Rehd et Wils的藤茎。分布于我国华东,中南等地区,有消炎活血祛风作用,主治风湿痹痛。为了寻找祛风湿的活性成分,采用血小板活化因子(Platelet activating factor,简称PAF)筛选。PAF是近年来发现     

红藤木质素的研究

A compound was isolated by fractionation of methylene chloride extract of the caulis of Sargentodoxa cuneata (Oliv) Rehd et Wils. On the basis of its melting point, rotational value, and spectroscopic data, it was identified as (+)-dihydroguaiaretic acid. It was shown to have antagonist activity toward platelet activating factor. This is the first evidence for the natural occurrence of an (+) optically active form of dihydroguaiaretic acid.     

青蒿素生物合成的研究进展

青蒿素是上世纪70年代初中国科学家从药用植物黄花蒿(Artemisia annua L.)中分离得到的、含有过氧基团的新型倍半萜内酯抗疟药物。笔者综述了近年来青蒿素生物合成机理的研究进展,从青蒿素的前体如青蒿乙素和青蒿酸到青蒿素的合成,讨论了青蒿素生物合成的基本途径;从参与青蒿素合成的关键酶组成和功能,探讨了合成路线的主要构成,并介绍了青蒿素合成代谢调控的基因工程手段,为青蒿素的生物技术开发提供参考。     

氨基糖苷类抗生素生物合成基因研究进展

目的对氨基糖苷类抗生素生物合成基因的研究进展作一综述。方法按照化学结构类型 ,分别介绍了有糖苷取代的氨基环己醇类抗生素和 2 脱氧链霉胺类抗生素的生物合成基因的研究状况 ,以及氨基糖苷类抗生素生物合成基因的特点。结果与结论氨基糖苷类抗生素生物合成基因具有很多共同的特点 ,为进一步对氨基糖苷类抗生素生物合成基因进行克隆、研究及基因改造提供了参考     

非核糖体肽类化合物的组合生物合成策略研究进展

很多微生物能够利用非核糖体肽合酶合成结构复杂、种类繁多、生物活性多样的小分子肽类化合物.组合生物合成是对控制抗生素生物合成的基因簇进行阻断、置换、重组或异源表达等遗传操作,从而达到利用生物技术和环境友好的手段构建化合物衍生物库的目的.组合生物合成在增加天然活性化合物的数量,改良天然化合物的生物学活性,提高天然化合物的产量,开发创新药物和酶制剂等领域都具有重要应用价值.近年来,非核糖体肽的组合生物合成研究取得了重要进展.本文就非核糖体肽合酶的组合生物合成研究策略,从模块定点突变、替换、插入、删除、模块“洗牌”与异源表达等角度进行了综述.     

微生物组合生物合成药物的研究进展与趋势

50年来抗生素在人类疾病治疗中发挥了重要作用,今后的几十年里它们也将是关键的治疗剂。尽管在过去的20年中通过靶向筛选发现了一些微生物药物,但是这种筛选方法很难发现新类型药物。组合生物合成可以弥补这种不足,通过基因工程方法改造微生物基因和酶,产生新的抗生素,发现那些在自然界中不能发现的药物。     

微生物次级代谢产物生物合成基因簇与药物创新

微生物产生众多结构和生物活性多样的次级代谢产物，其生物合成基因簇的克隆是药物创新和产量提高的必要前提。迄今为止已有超过150种生物合成基因簇通过各种方式被克隆，并被用于组合生物合成、体外糖类随机化、代谢工程的定向改造。我们研究室已经克隆并测定了氨基糖苷类井冈霉索／有效霉索、多烯类抗生素FR-008／克念菌索、聚醚类南昌霉索、聚酮类梅岭霉索、杂合聚酮一多肽类略唑霉索等生物合成基因簇。深入的基因功能分析揭示了他们独特的生物合成途径和调节机理，为正在进行的组合生物合成结构改造和代谢工程产量提高奠定了基础。     

Biotechnology and genetic engineering in the new drug development. Part III. Biocatalysis,metabolic engineering and molecular modelling

Industrial biotechnology has been defined as the use and application of biotechnology for the sustainable processing and production of chemicals, materials and fuels. It makes use of biocatalysts such as microbial communities, whole-cell microorganisms or purified enzymes. In the review these processes are described.Drug design is an iterative process which begins when a chemist identifies a compound that displays an interesting biological profile and ends when both the activity profile and the chemical synthesis of the new chemical entity are optimized. Traditional approaches to drug discovery rely on a stepwise synthesis and screening program for large numbers of compounds to optimize activity profiles. Over the past ten to twenty years, scientists have used computermodels of newchemical entities to help define activity profiles, geometries and relativities. This article introduces inter alia the concepts ofmolecularmodelling and contains references for further reading.     

阿卡波糖产生菌代谢调控的研究

目的探索4种可能的调节物对阿卡波糖生物合成的调节作用,以提高阿卡波糖的发酵产量。方法根据阿卡波糖的生物合成途径,在阿卡波糖发酵的不同阶段添加不同浓度的代谢调节物质,依据阿卡波糖的发酵水平确定添加代谢调节物质的最佳时间和最佳质量浓度。结果 0 h于发酵培养基中添加1 mg.L-1碘乙酸,发酵结束时阿卡波糖的发酵单位提高了8.9%;48 h添加1 mg.L-1NaF,发酵单位提高了13.3%;72 h添加0.5 g.L-1柠檬酸钠,发酵单位提高了6.2%;48 h添加2 g.L-1莽草酸,发酵单位提高了17.3%。结论这4种化合物对阿卡波糖的生物合成都有一定的调节作用,在最佳的时间以最适的浓度添加可以提高阿卡波糖的发酵产量。     

基因工程法生产降钙素的研究进展

目的综述基因工程法生产降钙素的研究进展,为进一步研究利用降钙素提供参考。方法依据国内外刊物公开发表的36篇文献,回顾了降钙素表达系统的研究进展。结果目前基因工程法生产降钙素的表达系统主要有5种:大肠杆菌、乳酸杆菌、酵母、昆虫杆状病毒和植物。结论5个表达系统各有优缺点,其中植物表达系统具有广阔的发展前景。