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野葛异黄酮甲基转移酶研究取得进展

时间:2015-09-15     【转载】   来自:中科院武汉植物   阅读

野葛是一种多年生豆科植物,其根富含多种异黄酮类化合物,具有极高的药用价值。甲基化是异黄酮物质最基本、最主要的修饰反应之一,不仅可以降低异黄酮的化学反应活性,而且增加了其脂溶性,扩大其在细胞内的分布范围,赋予了异黄酮更多的生理生化特性;已有研究表明3-甲氧基葛根素对脑缺血再灌注损伤的明显保护作用优于临床上已使用的葛根素。因此挖掘野葛中催化异黄酮甲基化形成的甲基转移酶,不仅能够更好地解析野葛异黄酮类化合物的生物合成途径,而且对于新药合成与老药改造也具有重要的应用价值。

中国科学院武汉植物园天然药物生物合成学研究组科研人员黎佳和李长福在研究员章焰生的指导下,对野葛异黄酮物质甲基化修饰分子机理展开了研究,取得了以下进展: 1、发现了野葛异黄酮物质芒丙花素形成新路径,并分离了其中关键甲基转移酶基因,该基因被命名为PlOMT9,PlOMT9 利用大豆苷元为底物即能合成芒丙花素,颠覆了以往人们对芒丙花素合成路径的传统认识;2、解析了3-甲氧基葛根素的形成机理,分离了其中催化3-甲氧基化的基因,该基因被命名为PlOMT4,PlOMT4 的成功分离为生物合成3-甲氧基葛根素提供了关键甲基转移酶基因。以上所分离的基因为微生物合成这些化合物提供了必要的基因元件。以上研究得到国家自然科学基金(31300258,31170284)与中科院百人计划(Y129441R01)的支持,相关结果分别以An Alternative Pathway for Formononetin Biosynthesis in Pueraria lobata 和Molecular Cloning and Functional Characterization of a Novel Isoflavone 3-O-methyltransferase from Pueraria lobata 为题发表于国际学术期刊Frontiers in Plant Science。


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