云南红豆杉中紫杉醇和四种紫杉烷类化合物含量

云南红豆杉中紫杉醇和四种紫杉烷类化合物含量项伟张宏杰阮德春孙汉董（云南省林业科学院,昆明６５０２０４）（中国科学院昆明植物研究所,昆明６５０２０４）Ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔａｘｏｌａｎｄｏｔｈｅｒ４ｔａｘａｎｅｄｉｔｅｒｐｅｎｏｉｄｓｉｎＴａｘｕｓｙｕ...     

利用运动红豆杉悬浮细胞生长紫杉醇和紫杉烷类化合物

云南红豆杉（Taxus yunnanensis Cheng et L.K.Fu）的一些株紫杉醇高产细胞系经过8年多的继代培养,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力。从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到8个紫杉烷类合物。经核磁共振光谱和质谱数据分析,它们的化学结构分别是2,5,10－三乙酰基－14－丙酰氧基紫杉二烯（1）、2,5,10－三酰氧基－14－（2′－甲基丙酰氧基）紫杉二烯（2）,2,5,10,14－四乙酰氧基紫杉二烯（3）、2,5,10－三乙酰氧基－14－（2′－甲基－3′－羟基丁酰氧基）紫杉二烯及其差向异构体（4和5）、巴卡亭Ⅳ（6）、巴卡亭Ⅲ（7）和紫杉醇（8）。化合物3、5－7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到。定性分析表明,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似。另外,此株紫杉高产细胞系的紫杉醇含量可达高0．3％,可用来进行大规模培养。     

南方红豆杉枝叶中6种紫杉烷类化合物含量季节变化

紫杉醇(taxol)是主要来源于红豆杉属植物的一种天然抗肿瘤药物,紫杉烷(taxane)是紫杉醇的代谢前体或支路代谢产物,同样具有开发成为抗肿瘤新药的潜质。本文采用高效液相色谱法研究了紫杉醇(Taxol)、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)、7-木-10-去乙酰紫杉醇(7-xyl-10-DAT)、10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)、三尖杉宁碱(CE)和7-表-10-去乙酰紫杉醇(7-epi-10-DAT)6种紫杉烷类化合物在南方红豆杉枝叶中含量的季节变化,结果显示Taxol和10-DAT在8、9月份含量最低,10-DAB和7-xyl-10-DAT在8、9月份含量相对最高,Taxol含量季节变化和10-DAB呈负相关,与CE呈显著正相关。7-xyl-10-DAT含量季节变化和10-DAB、10-DAT分别呈正相关。本文为研究南方红豆杉中紫杉醇及相关紫杉烷的代谢、积累规律提供了依据,不但有助于阐明紫杉醇的生物合成的关键步骤及调控的生理机制,而且对红豆杉资源的深度开发具有指导意义。     

红豆杉低温半致死温度和低温胁迫下紫杉烷含量

通过测定低温胁迫下红豆杉电阻抗参数和紫杉烷含量变化,确定适合红豆杉低温半致死温度测定的电阻抗参数,探讨低温对红豆杉紫杉烷生物合成的影响,为扩大红豆杉引种范围及利用低温条件提高红豆杉中紫杉醇含量奠定了理论基础。以云南红豆杉、南方红豆杉(山西长治)、中国红豆杉、曼地亚红豆杉和东北红豆杉为材料,分别采用电导率法和电阻抗法测定上述树种低温半致死温度,并利用LC-MS法测定低温胁迫下红豆杉叶片中紫杉烷含量和脱落酸(abscisic acid, ABA)含量。结果表明,5种红豆杉中,中国红豆杉、南方红豆杉(山西长治)、东北红豆杉和曼地亚红豆杉均能耐受-14.668--9.106℃低温;云南红豆杉能耐受-8.802--3.521℃低温,高于其他4种红豆杉。电阻抗τ_m参数与电导法测定的5种红豆杉一年生枝低温半致死温度显著相关,相关系数为0.912。低温胁迫下,红豆杉一年生叶片中紫杉醇含量高于当年生叶片。随着处理温度的下降,云南红豆杉和东北红豆杉一年生叶片中紫杉醇含量显著增加,中国红豆杉当年生叶片中巴卡亭Ⅲ含量和10-去乙酰基紫杉醇含量显著增加。此外,红豆杉叶片中ABA含量随温度的...     

南方红豆杉紫杉烷13α-羟化酶基因的克隆及序列分析

目的:紫杉烷13α-羟化酶是紫杉醇下游合成途径关键酶之一,负责催化紫杉二烯-5α-醇的C13侧链发生羟基化反应生成紫杉二烯-5α、13α-二醇.该研究从南方红豆杉中克隆出紫杉烷13α-羟化酶基因并对其序列进行生物信息学分析.方法:利用南方红豆杉的总DNA和总RNA为模板,采用PCR和RT-PCR技术克隆出紫杉烷13α-羟化酶基因的DNA序列和cDNA序列,利用swiss-prot、DNAMAN等生物信息学工具对其核酸序列和蛋白序列进行分析.结果:测序结果显示其cDNA序列长度为1 651bp,含有一个1 458bp的开放阅读框,同源性比较分析结果表明,其氨基酸序列与已经报道的蔓地亚红豆杉的紫杉烷13α-羟化酶氨基酸序列的一致性为96%.结论:成功克隆出南方红豆杉紫杉烷13α-羟化酶基因,为利用合成生物学工程技术生产紫杉醇或其前体物质提供了分子基础.     

利用云南红豆杉悬浮细胞生产紫杉醇和紫杉烷类化合物

云南红豆杉(Taxus yunnanensis Cheng et L. K. Fu)的一株紫杉醇高产细胞系经过8年多的继代培养,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力.从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到8个紫杉烷类化合物,经核磁共振光谱和质谱数据分析,它们的化学结构分别是2,5,10-三乙酰氧基-14-丙酰氧基紫杉二烯(1)、 2,5,10-三乙酰氧基-14-(2′-甲基丙酰氧基)紫杉二烯(2)、 2,5,10,14-四乙酰氧基紫杉二烯(3)、 2,5,10-三乙酰氧基-14-(2′-甲基-3′-羟基丁酰氧基)紫杉二烯及其差向异构体(4和5)、巴卡亭Ⅳ(6)、巴卡亭Ⅲ (7)和紫杉醇(8).化合物3、 5-7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到.定性分析表明,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似.另外,此株紫杉醇高产细胞系的紫杉醇含量可高达0.3%,可用来进行大规模培养.     

紫杉烷微生物转化研究进展

紫杉醇是临床效果最好的抗癌药物之一。其主要来源于红豆杉提取、全合成与半合成。利用微生物转化其副产物能提高红豆杉利用率。转化反应过程涉及紫杉烷水解、酰化、羟基化、脱氢、差向异构化等。本文概述了现阶段紫杉烷各类型微生物转化研究,为进一步深入研究微生物转化提供科学基础。     

利用云南红豆杉悬浮细胞生产紫杉醇和紫杉烷类化合物(英文)

云南红豆杉 (TaxusyunnanensisChengetL .K .Fu)的一株紫杉醇高产细胞系经过 8年多的继代培养 ,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力。从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到 8个紫杉烷类化合物 ,经核磁共振光谱和质谱数据分析 ,它们的化学结构分别是 2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_丙酰氧基紫杉二烯 (1)、2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_(2′_甲基丙酰氧基 )紫杉二烯 (2 )、2 ,5 ,10 ,14_四乙酰氧基紫杉二烯 (3)、2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_(2′_甲基_3′_羟基丁酰氧基 )紫杉二烯及其差向异构体 (4和 5 )、巴卡亭Ⅳ (6 )、巴卡亭Ⅲ (7)和紫杉醇 (8)。化合物 3、5 - 7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到。定性分析表明 ,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似。另外 ,此株紫杉醇高产细胞系的紫杉醇含量可高达 0 .3% ,可用来进行大规模培养     

红豆杉(Taxus chinensis (Pilger) Rehd.)化学成分研究(简报)

自七十年代发现了紫杉醇（taxol）独特的抗癌机制一促进微管蛋白聚合、抑制微管蛋白解聚后,紫杉醇及其类似物紫杉烷类二该化合物的资源调查和化学研究倍受重视。紫杉醇主要存在于红豆杉科的大多数植物中,红豆杉科（Taxaceae）红豆杉属（TaxuS）植物全球大约有11种,我国有4种和1个变种。我们从采自湖北神农架的红豆杉（Tchinens周树皮中分离得到8个结晶性物质,本文报道其中已鉴定的3个成分,即taxinineJ（l）,ldiydroxybaccatinl（2）和taxol（3）。据文献报道,已经从红豆杉分离得到二十多种紫杉烷类化合物l'l,而我们分离得到的1和2…     

云南红豆杉紫杉烷2α-O-苯甲酰转运酶基因的克隆及定性

通过RACE技术,克隆了云南红豆杉紫杉烷2α-O-苯甲酰转运酶基因(TyTBT),该酶催化2-去苯甲酰-7,13-二乙酰巴卡亭Ⅲ生成7,13-二乙酰巴卡亭Ⅲ,是紫杉醇合成途径中的关键酶之一.TyTBT基因cDNA全长1481 bp,含有1 320 bp的开放读码框,编码440个氨基酸的多肽,分子量为50 050 Da,等电点为6.17.氨基酸序列比对表明TyTBT同植物酰化酶家族的其它成员有较高的相似性,超过67%,同东北红豆杉和曼地亚红豆杉的紫杉烷2α-O-苯甲酰转运酶氨基酸序列的一致性和相似性达到最高,分别为95%和96%.广泛地比对分析证明这种较高的相似性在红豆杉属的其它酶家族中具有普遍性,进化树分析表明同东北红豆杉和曼地亚红豆杉的紫杉烷2α-O-苯甲酰转运酶(TBT)的相似性高于紫杉醇合成途径中的其它酰化酶.     

水杨酸对细胞培养生产紫杉烷的影响

研究了水杨酸对中国红豆杉细胞培养生产紫杉烷的影响。结果表明 ,适宜浓度的水杨酸对不同的紫杉烷的合成均有明显的促进作用     

外显子拼接法克隆紫杉烷2α-羟基化酶基因与生物信息学分析

紫杉烷2α-羟基化酶是形成紫杉醇核心骨架的羟基化反应关键酶之一,以taxusin作为底物进行氧化生成2α,7β-dihydroxytaxusin.利用蔓地亚红豆杉的总DNA为模板,采用PCR技术克隆出紫杉烷2α-羟基化酶的DNA序列,利用在线比对和生物学软件分析其内含子,采用外显子拼接法克隆出紫杉烷2α-羟基化酶基因的cDNA序列.测序结果表明该基因含有1个1 488 bp的开放阅读框,编码495个氨基酸的多肽;同源性比较分析结果表明,其碱基序列及氨基酸序列与已经报道的加拿大红豆杉的紫杉烷2α-羟基化酶基因的一致性为分别为98%和89%.利用SWISS-PROT、DNAMAN等生物信息学工具对其列进行了序列分析,为利用代谢工程的方法生产紫杉醇或其前体物质提供了分子基础.     

UV-B辐射对南方红豆杉生活史型和紫杉烷类含量的影响

运用植物生活史型的理论与方法,研究了UV-B辐射增强对南方红豆杉Taxus chinensis var. mairei表型性状和紫杉烷类次生代谢产物的影响。结果表明,随UV-B辐射强度增加,南方红豆杉无性生殖表型性状(C)明显增强(z值由0.18增加到0.52),营养生长表型性状(V)相应降低(x值由0.82降低至0.48);3.25 μW · cm^-2 · nm^-1UV-B辐射处理较对照组和9.76 μW · cm^-2 · nm^-1 UV-B辐射处理组生物量增量更高;增补UV-B辐射处理显著促进了南方红豆杉叶片中紫杉醇(Taxol)的积累,但对10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)、7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-xylosyl-10-deacetyltaxol,7-xyl-10-DAT)有一定的抑制效应,其中3.25 μW · cm^-2 · nm^-1UV-B辐射处理对紫杉醇诱导效果最为明显。结果表明,在南方红豆杉田间栽培中应注意上层树种搭配、修剪,从而形成适当的UV-B辐射胁迫以诱导紫杉醇含量及生物量增量,达到高产、优质的生态培植目标。     

利用RNAi抑制曼地亚红豆杉细胞紫杉烷14β-羟基化酶基因的表达

目的：利用RNA干扰技术抑制紫杉烷14β-羟基化酶(简称14OH)基因的表达。方法：以曼地亚红豆杉(Taxus×media)为材料,通过农杆菌介导的双元载体转化系统将针对14OH基因构建的RNA干扰载体导入该植物细胞中。应用PCR-Southern技术对转基因细胞进行了鉴定。另外,利用RT-PCR技术检测14OH基因mRNA表达水平,并采用HPLC技术对转基因细胞系中三种C-14氧取代的紫杉烷成分进行测定。结果：Southern检测证实转基因实验获得成功,RT-PCR结果表明转基因细胞系中14OH基因mRNA表达水平与对照组相比显著下降,HPLC分析显示C-14氧取代的紫杉烷含量也有明显降低。结论：该RNA干扰技术有效地抑制了曼地亚红豆杉细胞内14OH基因的表达,有望为提高紫杉醇的生物合成产量提供一条新途径。     

红豆杉资源与紫杉醇生产概况

红豆杉属（ＴａｘｕｓＬ．）植物全世界共１１种,分布于北半球的温带至亚热带地区。我国有４种１变种,即：东北红豆杉（Ｔ．ｃｕｓｐｉｄａｔａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃ．）、云南红豆杉（Ｔ．ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓＣｈｅｎｇｅｔＬ．Ｋ．Ｆｕ）、西藏红豆杉（Ｔ．ｗａｌｉｃｈｉａｎａＺｕｃｃ．）、中国红豆杉〔Ｔ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ．〕和南方红豆杉〔Ｔ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｍａｉｒｅｉ（ＬｅｍｅｅｅｔＬéｖｌ．）ＣｈｅｎｇｅｔＬ．Ｋ．Ｆｕ〕,分布于我国大部分地区,较为集中的产区为东北、西南和华东地区。云南省是我国红豆杉资源的主要分布区域。红豆杉树皮中含有新型抗癌药物紫杉醇,近年来,由于过度砍剥致使我国红豆杉野生资源遭到严重破坏。因此必须制定保护措施,进行人工种植。由于紫杉醇在红豆杉中含量甚微,结构异常复杂,所以研究紫杉醇的新来源成为世界性的热点,主要研究内容包括：非树皮部分的提取,人工大量种植,衍生物的寻找,化学合成和生物技术等。我国在以上研究领域内已取得多项成果,但与世界先进国家相比还有一定的差距,有待深入研究     

生长调节物质对紫杉醇和紫杉烷类化合物合成的调控作用

植物生长调节物质不但控制细胞分裂,也影响着紫杉醇或紫杉烷类化合物的合成,５ｍｇ／Ｌ ＮＡＡ、１ｍｇ／Ｌ ＢＡ有利于紫杉愈伤组织的生长。随着ＢＡ深度伯提高,愈伤组织的增长率明显下降但是,其紫杉醇含量却有所增加。ＢＡ与ＮＡＡ的比例在有利于１０－去乙酰浆果赤霉素Ⅲ合成,添加高浓度ＧＡ５和ＣＣＣ均掏紫杉愈伤组织的生长,２ｍｇ／ＬＧＡ３、１ｍｇ／Ｌ ＣＣＣ有利于紫杉醇的合成。     

茉莉酸甲酯诱导下红豆杉细胞产生紫杉烷类物质群代谢轮廓分析

红豆杉细胞培养物经甲醇提取和固相萃取粗分离,进行反相高效液相色谱分析,获得了约含13个与紫杉醇极性相关的化合物色谱图,通过质谱联用和对照品参照,归属了这些化合物组成。进一步利用茉莉酸甲酯（MJ）诱导细胞,比较这些组分在诱导前后的相对色谱峰面积变化,结果表明,所有紫杉烷组分的浓度在诱导后都提高,其中以taxchinin M及其结构类似物提高最显著,紫杉醇,B-Ⅲ和B-Ⅵ等比C14位取代的taxuyunnanine C及其衍生物的浓度增加幅度要大,提示MJ对紫杉醇合成中非有效乙酰化旁路代谢有促进作用,而对C14位取代物生成的旁路促进作用不明显。本文为紫杉醇的生物合成研究提供了新的思路和方法。     

天然紫杉烷类二萜化合物的核磁共振碳谱规律的探讨

紫杉醇（ｔａｘｏｌ）［1］是一种结构新颖、抗肿瘤作用机制独特的新型抗肿瘤药,现已成为全世界研究的热点［2］。紫杉醇属于天然紫杉烷类二萜化合物,因此,许多学者试图从自然界中寻找抗肿瘤作用更强的紫杉烷类二萜成分［3］。迄今已发现这类化合物30 0多个,并发现了一些新的骨架类型［4 - 8］。紫杉烷类化合物骨架类型多,取代位置和取代基种类更多,且几乎都为含氧取代基,因而结构解析较为复杂。无疑,核磁共振技术的应用对解析结构起到至关重要的作用。氢谱、碳谱、ＮＯＥ、ＤＥＰＴ及各种二维技术（1Ｈ＿1ＨＣＯＳＹ、ＮＯＥＳＹ、…     

马特链霉菌7-木糖紫杉烷糖基水解酶初步研究

酶法转化7-木糖紫杉烷(7-XDT)为10-脱乙酰基紫杉醇(10-DAT)是目前合成紫杉醇的最主要途径.本研究分离到一株具有产生7-木糖紫杉烷(7-XDT)糖基水解酶能力的马特链霉菌(Streptomyces matensi YUCM 410051),通过酶的最适反应温度、硫酸铵分级沉淀、最适反应pH和酶的有机试剂耐受等研究,发现最适反应温度为25～30℃,硫酸铵分级沉淀酶活在20％～70％的盐浓度时活性最高;粗酶液最适反应pH在6.0～7.5,酶的甲醇耐受浓度和DMSO耐受浓度均为10％.深入研究该酶对开发具有水解7-木糖紫杉烷(7-XDT)中木糖基的酶资源和提高红豆杉中的紫杉烷类化合物的利用率具有重要价值.     

南方红豆杉群落主要树木种群间联结关系初步研究

南方红豆杉（Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｍａｉｒｅｉ）是红豆杉科红豆杉属植物、林业部确定的国家一级保护树种,木材材质优良,更因其含高效抗癌药物紫杉醇（ｔａｘｏｌ）而备受关注。南方红豆杉自然分布于华东、中南、西南以及陕西、甘肃的南部、台湾等地。...