<th id="991ow"></th>
    1. <tr id="991ow"><option id="991ow"></option></tr>

    2. <th id="991ow"><option id="991ow"><wbr id="991ow"></wbr></option></th>
    3. 您現在的位置: 首頁 - 科研動態
      科研動態

      科研動態

      中藥資源中心有關烏頭二萜生物堿生物合成途徑研究取得重要進展

      近日,中國中醫科學院中藥資源中心/部局共建道地藥材國家重點實驗室黃璐琦院士團隊在《藥學學報》英文刊(Acta Pharmaceutica Sinica B)發表了題為“Functional identification of the terpene synthase family involved in diterpenoid alkaloids biosynthesis in Aconitum carmichaelii”的研究論文,該研究首次鑒定了烏頭Aconitum carmichaelii的萜類合酶基因家族,確定了14個萜類合酶基因的功能,從而開啟了烏頭二萜生物堿生物合成途徑解析之旅。黃璐琦院士、崔光紅研究員為共同通訊作者,毛柳英博士為第一作者。

      微信圖片_20211104165644.png

      二萜生物堿(diterpenoid alkaloids)是一類五環二萜或四環二萜中具有甲胺、乙胺或β-氨基乙醇的雜環化合物,其種類繁多,結構復雜,在鎮痛、抗炎、抗心律失常等方面具有顯著的療效,是有毒中藥烏頭、附子、黃草烏等的主要活性成分。目前已報道1000余種該類化合物,主要分為C18-,C19-和C20-型二萜生物堿。通常認為C20 napelline和atisine是合成C18、C19-二萜生物堿的前體。同時,越來越多的證據表明除了二萜合酶,其他萜類合酶基因也會參與二萜類化合物的生物合成,因此,急需對所有可能參與DAs生物合成的萜類合酶基因進行大規模鑒定,確定其關鍵前體,從而為復雜的C19-DAs的合成途徑解析提供基礎。

      該研究應用Pacbio全長轉錄組測序和13個組織的RNA測序相結合的方法獲得烏頭的全長轉錄組(N50為2446bp),通過基因注釋、同源比對及PCR克隆等方法鑒定了19個萜類合酶基因和5個可變剪切體。通過原核表達和二萜代謝工程系統鑒定了12個二萜合酶和2個倍半萜合酶的基因功能。7個TPS-c家族基因與二萜共同底物(E,E,E)-geranylgeranyldiphosphate反應均生成ent-copalyl diphosphate (ent-CPP),5個AcKSLs分別與ent-CPP反應生成ent-kaurene、ent-atiserene和ent-13-epi-sandaracopimaradie,其中AcKSL3-2為首次鑒定的能催化產生ent-13-epi-sandaracopimaradie的二萜合酶基因,同時該化合物在烏頭屬植物中未見報道。結合酶功能、13個組織中萜類合酶基因的表達譜和DAs含量分析排除了其他萜類合酶參與DAs生物合成的可能,同時確定ent-CPP是DAs生物合成的唯一前體,AcKSL1、AcKSL2s和AcKSL3-1分別負責C20-atisine和napelline型DAs的生物合成,atisine有可能是形成C19-二萜生物堿的重要前體。本研究得到的烏頭高質量全長轉錄組及萜類合酶基因家族的功能解析為進一步研究烏頭堿等C19-DAs的生物合成途徑打下了堅實的基礎。


      蜜桃AV在线播放