药用植物三萜类生物合成途径及关键酶基因研究进展北大核心CSCD

三萜类化合物种类多样,来源广泛,存在于许多药用植物中,它们以游离形式或者以与糖结合成苷或成酯的形式存在,多具有信号分子、逆境响应等生物活性,同时也是许多药用植物发挥药效的物质基础。在现代药理研究中,发现其具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗生育和免疫调节等多方面作用。三萜类化合物在植物天然产物中数量、种类最多,主要以四环三萜和五环三萜形式存在,由2,3-氧化角鲨烯(2,3-oxidosqualene)通过氧化角鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclase, OSC)催化环化生成100多种不同的三萜骨架,进而形成巨大的结构多样性。该文综述了药用植物三萜类化合物生物合成途径的研究进展,就植物三萜类生物合成途径的调控机制及关键酶的最新研究进展进行了综述和讨论,对参与合成途径的关键酶基因的表达调控、结构特征等进行解读,为进一步开展三萜类化合物的相关研究如代谢流的定向调控、异源生物合成等提供参考,为三萜类的合成调控及优质种质的筛选提供依据,为药用植物三萜类化合物的进一步研究开发提供基础材料。     

天然五环三萜及其衍生物抗心脑血管疾病的研究进展

心脑血管疾病是我国成年人群首要致死病因,且发病率呈上升和年轻化趋势,运用中药治疗心脑血管疾病十分必要。天然产物是治疗心脑血管药物的重要来源。三萜类化合物是植物体内重要的次生代谢产物,具有广泛的生物活性,其中五环三萜类表现出明显的抗炎、抗肿瘤、抗病毒等药理作用。近年来,越来越多的研究集中在五环三萜类化合物抗心脑血管疾病领域,对其结构进行衍生化从而提升活性、改善药性的研究也越发深入。通过查阅国内外五环三萜类化合物及其衍生物近10年的文献专利报道,综述了齐墩果烷、乌苏烷、羽扇豆烷、木栓烷4种类型五环三萜类化合物及其衍生物抗心脑血管疾病的研究进展,为治疗心脑血管疾病药物的研发提供依据和参考。     

具有抗糖尿病活性的齐墩果酸衍生物研究进展

齐墩果酸是一类广泛分布于植物体内的五环三萜类化合物,具有多种重要生物活性。研究发现,大量天然和合成的齐墩果烷结构化合物具有较好的抗糖尿病活性。文章对其研究进展进行了综述。     

吉玛烯衍生型倍半萜内酯：生物合成的机遇与挑战

倍半萜内酯是一类分布广泛且具有显著生物学活性的天然有机化合物,如抗肿瘤、抗疟疾等活性。根据碳骨架的不同,倍半萜内酯可分为吉玛烷型、愈创木烷型、苍耳烷型、假愈创木烷型、桉烷型和榄烷型内酯等。近年来,伴随着各种组学与合成生物学等技术的发展,不同结构类型倍半萜内酯类化合物的生物合成途径逐渐被解析出来,其中吉玛烯衍生型倍半萜内酯研究报道的相对较多。因此该文重点关注吉玛烯衍生型倍半萜内酯生物合成途径及其关键酶基因,以期为该类倍半萜内酯生物合成途径的深入解析、功能基因挖掘及有效成分的异源合成奠定基础。     

3种五环三萜类化合物及其衍生物抗艾滋病的研究进展

五环三萜类化合物是许多中草药的主要有效成分,在自然界分布广泛,具有抗肿瘤、抗HIV、抗炎等多种生物活性。一般分为羽扁豆烷型、齐墩果烷型、熊果烷型等结构类型,桦木酸、齐墩果酸和熊果酸为五环三萜类化合物的代表性化合物,分属这3种类型。对该类化合物的结构修饰,已获得大量具有较强抗HIV活性的化合物。综述了近年来这3种天然产物及其结构修饰物抗艾滋病的研究进展。     

3,4-裂环羽扇豆烷型三萜化合物及其生物活性研究进展

3,4-裂环羽扇豆烷型三萜是五环三萜类化合物,在五加属植物中含量较为丰富。药理学研究表明该类成分具有广泛的生物活性,主要包括抗炎、抗菌、抗肿瘤等作用,具有潜在开发应用价值。通过查阅国内外相关文献报道,从化学结构特征、植物来源和生物活性等方面对天然来源的3,4-裂环羽扇豆烷型三萜类化合物的研究进展进行综述,以期为此类化合物的进一步研究及五加属植物药用资源的合理应用与开发提供参考依据。     

乳香属中西松烷型二萜类化合物研究进展

乳香为传统中药,主要含有三萜类和二萜类化合物,其中三萜类化合物中含量最大的乳香酸类成分研究较多,近年来研究者发现乳香中含有的西松烷型二萜成分结构新颖且具有重要的生物活性,引起了广泛关注。西松烷型二萜类化合物是一类由4个异戊二烯基首尾相连构成的、生物活性多样的天然产物,药理研究表明这类化合物具有抗炎、保肝、抗肿瘤等方面的生物活性。该文综述了乳香属中西松烷型二萜类化合物的化学结构和生物活性,并推测了其可能的生物合成途径,为进一步研究该类化合物提供了依据。     

植物激素在三萜类化合物生物合成中的作用及调控机制研究进展

三萜类化合物是一类广泛存在于药用植物、以异戊二烯为结构单元的一大类天然化合物,具有抗衰老、抗炎、抗肿瘤、抗血栓、降血压、调血脂等功效;依据化合物的结构和性质,可将其分为三萜皂苷类、甾醇苷类和其他三萜类。植物激素是植物体内产生的一类微量且能促进或抑制自身生理活动的有机化合物,在调节植物生长发育、提高胁迫抗性、诱导次级代谢产物合成、积累等方面发挥着重要作用。在介绍三萜类化合物生物合成通路的基础上,归纳分析了茉莉酸、茉莉酸甲酯、水杨酸等植物激素在三萜类化合物生物合成中的作用及相关机制,认为植物激素或中间代谢产物通过作为信号分子或诱导子调控三萜类化合物生物合成中的关键酶活性或基因差异表达,从而影响最终产物的积累,并初步绘制了茉莉酸、茉莉酸甲酯、水杨酸等植物激素调控三萜类化合物生物合成作用机制模型,为研究三萜类化合物的生物合成机制,实现目标产物超积累提供参考和借鉴。     

五环三萜类化合物吸收特征的研究进展

五环三萜类化合物植物资源分布广泛,具有显著抗癌、抗炎、抗氧化、抑菌等生物活性.但五环三萜类化合物普遍生物利用度较低,且作用机制尚不明确,部分五环三萜类化合物在临床应用及推进方面受到极大的限制,故更为深入地探讨和明确五环三萜类化合物的吸收特征及其机制是亟待解决的问题.现就国内外学者对五环三萜类化合物吸收特征的研究概况进行综述.     

齐墩果酸的药理作用和结构修饰

齐墩果酸为齐墩果酸烷型五环三萜类化合物,具有多种药理作用,并已经应用于临床。综述了其药理作用、结构修饰等方面的最新研究进展。     

参与植物三萜生物合成的细胞色素P450酶研究进展

三萜是许多药用植物的活性成分,目前已对其生物合成途径进行了大量研究并取得了重大进展。细胞色素P450(CYP450)主要参与三萜的后修饰过程,对三萜的多样性起着关键作用。目前,已从多种植物中克隆得到与三萜生物合成相关的CYP450基因。对参与三萜生物合成的CYP450的功能研究进行综述,为三萜生物合成途径的解析及CYP450的功能研究提供借鉴。     

艾纳香黄酮类物质生物合成途径分析

为深入了解艾纳香中黄酮类物质的生物合成途径,提高艾纳香黄酮类活性物质的生物合成量,该课题基于艾纳香的转录组数据,将艾纳香的转录组测序结果同KEGG数据库中其他多种高等植物黄酮类物质生物合成途径的研究结论进行比对,预测出了艾纳香中黄酮类物质可能的代谢途径。研究结果表明,艾纳香在KEGG数据库中比对上2条黄酮类代谢通路,分别是:类黄酮生物合成途径,KEGG编号为ko00941,艾纳香转录组信息中有32条基因与该途径相关;黄酮和黄酮醇的生物合成,KEGG编号为ko00944,艾纳香转录组信息中有12条基因与该途径相关。艾纳香中黄酮类物质的生物合成主要与ko00941途径相关。艾纳香中黄酮类物质的生物合成途径与其他物种的高等植物相似,催化黄酮类物质生物合成的关键酶很可能也是CHS与查耳酮异构酶。艾纳香素是艾纳香中重要的药理活性物质,HCT与艾纳香素的生物合成密切相关。     

创建酿酒酵母细胞工厂发酵生产羽扇豆醇

羽扇豆醇、桦木酸等羽扇豆型三萜化合物具有抗HIV、抗肿瘤等多种生物学活性,其中羽扇豆醇为这类化合物的基本前体。为了实现羽扇豆烷型三萜的异源发酵法生产,研究首先运用高通量同源重组法在酿酒酵母中进行萜类甲羟戊酸(MVA)途径的一步法调控,以提高三萜通用前体鲨烯的供给;在进一步工作中,拟南芥来源的羽扇豆醇合成酶基因(At LUP)被整入三萜底盘菌株中实现羽扇豆醇酵母人工细胞工厂的创建。结果表明该实验能一次完成MVA途径的7个基因的整合,组装总长度达到20kb,同时多倍化MVA途径能显著提高鲨烯产量约500倍,达到354.00 mg·L~(-1);At LUP基因在染色体上整合后获得的工程菌NK2-LUP在摇瓶中发酵能生产8.23 mg·L~(-1)羽扇豆醇。该研究可为在酵母中实施大规模生物合成途径组装提供技术支持,同时为进一步获高产羽扇豆烷型三萜的人工酵母细胞提供了重要基础。     

珍珠菜中五环三萜-3-O-对香豆酸酯类化学成分的分离鉴定

 目的 研究珍珠菜全草乙酸乙酯提取物中的五环三萜-3-O-对香豆酸酯类化学成分。方法 利用硅胶柱色谱法、Sephadex LH-20凝胶柱色谱法、中压柱色谱及半制备高效液相色谱等方法 分离纯化;通过核磁共振谱、质谱、红外光谱等光谱数据鉴定化合物结构。结果 分离得到6种五环三萜-3-O-对香豆酸酯类化合物,分别被鉴定为(Z）-马斯里酸-3-O-对香豆酸酯（Ⅰ）,(E）-马斯里酸-3-O-对香豆酸酯（Ⅱ）,(Z）-2α-羟基乌苏酸-3-O-对香豆酸酯（Ⅲ）,(E）-2α-羟基乌苏酸-3-O-对香豆酸酯（Ⅳ）,(Z）-萎陵菜酸-3-O-对香豆酸酯（Ⅴ）,(E）-萎陵菜酸-3-O-对香豆酸酯（Ⅵ）。结论 化合物Ⅰ～Ⅵ均为首次在珍珠菜属植物中发现。
     

五环三萜生物转化研究概述

五环三萜是一类重要的天然产物,研究发现生物转化能够对该类化合物进行多种类型的结构修饰。本文综述了1996年到2006年五环三萜类化合物的微生物转化研究。     

表观遗传修饰剂线性肟酸对桦褐孔菌三萜合成的影响

目的 三萜类化合物是药用真菌桦褐孔菌产生的主要次生代谢产物之一,但其在实验室培养条件下积累量较少。旨在研究组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）活性抑制剂线性肟酸（suberoylanilide hydroxamic acid,SAHA）对桦褐孔菌三萜合成的调控。方法 液体摇瓶发酵法培养桦褐孔菌,并在培养液中添加SAHA。采用荧光定量PCR测定三萜合成相关基因转录水平,香草醛-高氯酸法测定细胞内和发酵液中三萜的含量。结果 SAHA的添加提高了桦褐孔菌体内编码3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A合成酶、3-羟基-3-甲基戊二单酰辅酶A还原酶、甲羟戊酸激酶、二磷酸酯脱羧酶、角鲨烯合成酶和羊毛甾醇合成酶等基因的表达水平。SAHA显著提高了桦褐孔菌菌丝体内和发酵液中三萜的积累量。SAHA诱导下桦褐孔菌菌丝体内三萜积累量达（66.4±5.24）mg/g,明显高于对照组[（22.7±3.3）mg/g],并且胞外三萜的含量由对照组的（30.5±2.7）mg/L提高至（49.3±3.8）mg/L。此外,经SAHA处理后桦褐孔菌胞内三萜清除自由基的能力显著提高。结论 SAHA...     

天然产物中五环三萜类化合物检测方法的研究进展

综述了存在于天然产物中的五环三萜类化合物的色谱分离和波谱检测技术,分析了各种色谱分离和波谱检测技术的优缺点,并对其发展趋势进行了展望。以期为天然产物中五环三萜类化合物高选择性分离和高灵敏检测技术提供技术支持和理论参考。