诱导子在红豆杉细胞培养生产紫杉醇中的应用研究进展

诱导子作为一种调控植物次生代谢产物生物合成的重要手段,用于红豆杉(Taxus)细胞培养生产紫杉醇的研究效果显著。本文分别就生物诱导子和非生物诱导子促进紫杉醇生物合成及其可能的作用机制进行了综述。     

担子菌及其木质纤维素降解液在红豆杉细胞培养中的作用

研究了担子菌及其木质纤维素降解液在红豆杉细胞培养中的作用,结果表明,担子菌Ｂｄｓ及其木质纤维素降解液制备的诱导子对紫杉醇生物合成具有明显的促进作用,且以木质纤维素发酵致第７天的降解液对紫杉醇生物合成的诱导作用最明显。因此,可以用担子菌Ｂｄｓ发酵木质纤维素所得的降解液制备紫杉醇生物合成的诱导子。     

基于定量PCR技术探讨紫杉醇生物合成的限速步骤

次生代谢产物牛物合成受到发育和诱导的调控,本实验研究了组织分化和诱导处理对紫杉醇生物合成的影响,并采用定量PCR技术分析了紫杉醇生物合成不同阶段关键酶基因的动态表达特征。结果表明。紫杉醇主要分布在中国红豆杉（Taxus chinensis）树皮和根皮组织中,针叶内含量很少,催化紫杉醇功能官能团连接的关键酶摹因也主要定位在树皮和根皮组织巾;茉莉酸甲酯（MJ）和真菌诱导子F5分别提高了中国红豆杉悬浮培养细胞HG-1紫杉醇得率8倍和10倍,同时有效诱导紫杉醇生物合成基因的表达。发现催化紫杉醇侧链连接的基因与紫杉醇生物合成早正相关。结果表明。紫杉醇生物合成的限速步骤是催化功能官能团连接的步骤。     

促进紫杉醇合成真菌诱导物制备方法的选择及组分的分离

红豆杉细胞培养被认为是一种解决紫杉醇药源短缺的潜在有效方法之一[1] ,但普遍存在着红豆杉属植物离体细胞的紫杉醇产量比较低的问题。诱导子是一种可引起植物细胞过敏反应的特定生化信号 ,能快速、高度专一地诱导植物特定基因的表达 ,因此 ,利用诱导子刺激以提高红豆杉细胞中紫杉醇产量是目前国内外研究热点 [2 4 ]。但这些研究主要集中有效诱导子的筛选 ,而关于诱导子的制备方法对诱导紫杉醇生物合成的活性研究则甚少。为了提高诱导子的诱导活性 ,笔者以从中国红豆杉树皮中筛选出证明有效诱导紫杉醇的真菌 F5为菌种 [2 ] ,研究不同制备…     

红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇研究进展

介绍了近年来由红豆杉细胞培养生产紫杉醇领域取得的进展,其中特别介绍了由紫杉醇生物合成途径及其代谢酶类的研究发展而来的用基因工程方法改良细胞系,为提高紫杉醇产量而采取添加前体物质,诱导子,抑制子等方面的研究。     

诱导子对红豆杉培养细胞紫杉醇产量的影响

利用红豆杉细胞培养技术生产紫杉醇是目前紫杉醇生产的研究热点之一,并已取得了较大进展,其中如何提高紫杉醇的产量是研究的关键。目前通过促进紫杉醇代谢来提高产量最常用、最重要的方法之一是添加诱导子。这是来源于病原微生物的一类化学物质,具有诱导植物细胞中防卫基因表达诱发植物过敏反应和促进植物细胞中特定次生代谢产物的合成等多种功能。就近年来在红豆杉细胞培养生产紫杉醇方面的研究进展进行简要论述,着重介绍了添加诱导子在促进紫杉醇生物合成中的应用。     

悬浮培养南方红豆杉细胞的紫杉醇生物合成路径中诱导子的作用位点

作者研究开发出一种基于分析中间响应模式确定悬浮培养诱导子作用位点的新方法。研究结果表明,一个诱导子的作用位点存在于浓度变化方向相反的相邻两个中间代谢物之间;该方法的有效性在悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis (Pilg.) Rehd. var. mairei (Lemee et Levl.) Cheng et L. K. Fu)生物合成紫杉醇过程中得以证实;经确定,甲基茉莉酮酸、硝酸根和柠檬酸铵的作用位点在baccatin Ⅲ至10-去乙酰基紫杉醇之间;水杉酸、花生四烯酸的作用位点存在3种可能性,即增强10-去乙酰基紫杉醇的合成、防止紫杉醇和cephalomannine的降解。该方法对指导诱导子配伍优化紫杉醇生产具有指导意义。     

悬浮培养南方红豆杉细胞的紫杉醇生物合成路径中诱导子的作用位点

作者研究开发出一种基于分析中间响应模式确定悬浮培养诱导子作用位点的新方法.研究结果表明,一个诱导子的作用位点存在于浓度变化方向相反的相邻两个中间代谢物之间;该方法的有效性在悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis(Pilg.)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L. K.Fu)生物合成紫杉醇过程中得以证实;经确定,甲基茉莉酮酸、硝酸根和柠檬酸铵的作用位点在baccatinⅢ至10-去乙酰基紫杉醇之间;水杉酸、花生四烯酸的作用位点存在3种可能性,即增强10-去乙酰基紫杉醇的合成、防止紫杉醇和cephalomannine的降解.该方法对指导诱导子配伍优化紫杉醇生产具有指导意义.     

脂氧合酶在诱导红豆杉细胞产紫杉醇中的作用

对红豆杉悬浮培养细胞中脂氧合酶(LOX)在诱导子诱导紫杉醇合成中的作用进行了探讨。结果表明真菌诱导子处理可提高细胞内LOX的活性和紫杉醇的产量,而诱导前用LOX抑制剂菲尼酮处理,可完全抑制诱导子对LOX活性和紫杉醇合成的诱导作用。说明LOX途径可能参与了紫杉醇的合成过程。外加茉莉酸甲酯也可激活LOX活性和紫杉醇合成,诱导前用菲尼酮处理可抑制诱导子诱导的LOX活性和紫杉醇合成,说明外源茉莉酸甲酯可能是通过激活细胞内LOX途径而启动下游紫杉醇的合成。为了进一步研究脂氧合酶在紫杉醇合成中的作用。我们还对红豆杉细胞脂氧合酶的分布和分子量等性质进行了研究。     

紫杉醇生物合成研究历史、现状及展望北大核心CSCD

紫杉醇是从红豆杉中分离出来的一种二萜类化合物,是目前临床上使用最广泛的抗癌药物之一。回顾了紫杉醇生物合成的研究历史,主要包括参与红豆杉紫杉醇生物合成的结构基因、调控基因、红豆杉代谢组、内生真菌紫杉醇生物合成研究历史以及国际上紫杉醇生物合成专利情况等。介绍了近年来红豆杉和内生真菌紫杉醇生物合成研究的现状。最后探讨了本领域未来的研究方向并对其前景进行展望。     

紫杉醇生物合成途径中羟化酶的研究进展

紫杉醇是一种从红豆杉植物中提取的具有显著抗癌效果的萜类化合物,但在红豆杉中含量很低,难以满足日益增长的临床需求。近年来,利用合成生物学技术建立新的紫杉醇来源途径已成为研究热点。目前,紫杉醇合成相关酶基因大部分已被克隆和鉴定,但其中羟化酶基因的发现与应用仍是目前研究的热点和难点。本文对紫杉醇生物合成途径研究进展进行了综述,对其中羟化酶的克隆及功能研究体系进行了重点深入分析,最后探讨了本领域未来的研究方向并对其前景进行展望,以期为紫杉醇合成途径中未知羟化步骤的羟化酶基因克隆,以及利用合成生物学技术实现紫杉醇的大量生产提供依据。     

内生真菌紫杉醇生物合成的研究现状与展望

紫杉醇是重要的抗癌药物之一,已经证明其对多种癌症具有显著疗效。目前,人们主要是从红豆杉的树皮中提取、分离和纯化紫杉醇,但由于红豆杉为生长缓慢、散生、濒危的珍稀植物,且随着紫杉醇临床用途的不断拓宽,市场需求的稳定增长,单纯依靠从红豆杉树皮中提取紫杉醇已经无法满足日益增长的市场需求。为了解决紫杉醇的药源不足,科学家已把目光从红豆杉树分离提取紫杉醇转向了其他替代方法,如化学全合成、半合成、组织培养与细胞培养、微生物发酵法生产紫杉醇等。因此,了解内生真菌紫杉醇生物合成的分子基础和遗传调控机制,对解析内生真菌紫杉醇生物合成机制、构建高产紫杉醇基因工程菌株和早日实现内生真菌紫杉醇工业化生产具有重要的科学意义和现实意义。结合本课题组多年来的科研工作,概述了红豆杉细胞紫杉醇生物合成途径、内生真菌发酵生产紫杉醇的优势、产紫杉醇内生菌的分离研究现状和生物多样性及紫杉醇生物合成相关基因的研究现状。内生真菌生物发酵合成紫杉醇是可以无限生产、大量获取紫杉醇、解决紫杉醇药源短缺问题的很有前景的方法之一。     

紫杉醇生物合成的研究进展

本文对近年来研究紫杉醇的生物合成及生物合成途径中关键酶的进展进行了评述。目前紫杉醇的生物合成途径已经基本明了,其生物合成途径中环化酶的基因已经克隆成功。在分子及基因水平上大量生产紫杉醇的曙光已经出现。     

紫杉醇生物合成途径及调控研究进展

本文综述了紫杉醇的生物合成途径、代谢调控及基因工程方面的研究进展,总结了代谢调控与基因工程方法提高红豆杉属植物细胞培养紫杉醇合成量的研究状况,并在探讨生物合成途径理论的基础上,对紫杉醇生物合成的限速步骤进行了阐述,指出解决侧链合成的根速步骤问题会显著提高紫杉醇的生物合成量。     

Cloning and sequencing of hydroxylase genes involved in taxol biosynthesis

Two full-length cDNAs (TCH1 and TCH2) were obtained from a cDNA library of Taxus chinensis mainly by the single specific-primer PCR (SSP-PCR) method. Compared with other reported enzymes from Taxus species, the deduced amino acid sequences of TCH1 and TCH2 exhibit significant homologies to hydroxylases that are involved in taxol biosynthesis. These findings imply that the two new genes are closely related to the biosynthesis of taxol/taxoids. Data Accession No: AF545833 and AY374652.     

紫杉醇生物合成的研究

抗癌新药紫杉醇是具有萜类环状结构的天然次生代谢产物。研究紫杉醇的生物合成对于人为定向地提高合成效率以及克隆重组合成中的关键酶基因,进而提高紫杉醇的合成量,都是十分有意义的基础工作。本文以植物和微生物的次生代谢及其主要代谢途径为知识背景,介绍了紫杉烷类物质的基本结构及其结构骨架的分类情况,综述了近年来围绕紫杉醇二萜骨架和侧链基团的生物合成途径的研究进展,对合成中的影响因素进行了初步的讨论。