植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶

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1、植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物

2、萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合酶植物生理學(xué)通訊第43卷第4期,2007年8月779植物萜類化合物的天然合成途徑及其相關(guān)合

3、酶張長波,孫紅霞,鞏中軍,祝增榮水稻生物學(xué)國家重點實驗室,浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所,杭州310029PlantTerpenoidNaturalMetabolismPathwaysandTheirSynthasesZHANGChang-Bo,SUNHong-Xia,GONGZhong-Jun,ZHUZeng-Rong’StateKeylaboratoryofRiceBiology,InstituteofInsectSciences,ZhejiangUniversity,Hangzhou310029,China提要:文章概述

4、植物萜類次生代謝產(chǎn)物的生物代謝途徑及與其相關(guān)關(guān)鍵酶的研究進(jìn)展.關(guān)鍵詞:萜類化合物:生物合成途徑;合酶萜類化合物(terpenoids)是植物次生代謝產(chǎn)物中最大的一個家族,在自然界中廣泛分布,由異戊二烯(isoprene,C)單元組成的化合物及其衍生物,按碳原子的數(shù)目可以分為單萜(C,.),倍半萜(C.5),二萜(C2o),三萜(C3o)和多萜等.由于多數(shù)萜類化合物分子中具有不同的碳環(huán)數(shù),因此又可分為鏈萜,單環(huán)萜,雙環(huán)萜和三環(huán)萜等.萜類化合物在植物與其生境的互作中發(fā)揮作用:(1)植物對植食性昆蟲的直接與間接防御反應(yīng),直接

5、防御反應(yīng)中可以作為毒素,取食或產(chǎn)卵干擾素;植物在受到植食性昆蟲攻擊后會釋放一些揮發(fā)性萜類吸引天敵,從而形成其對攻擊者的間接防御反應(yīng).(2)增強(qiáng)植物抗病能力,植物倍半萜抗毒素如脫氧.6.甲氧基棉酚等對真菌有顯著的抑制作用.(3)化感作用,如植物釋放某些物質(zhì)抑制其他植物種子萌發(fā)及幼苗生長的異株克生現(xiàn)象,調(diào)節(jié)群體密度,影響種群格局和群落演替的自毒作用.(4)與其他生物種群的互利關(guān)系,如誘導(dǎo)昆蟲授粉,產(chǎn)卵,寄主定向等.萜類化合物已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥衛(wèi)生中.如青蒿中的青蒿素對惡性瘧疾有速效作用,短葉紅豆杉(Taxusbr

6、evifolia)中的二萜類化合物紫杉醇具有良好的抗癌活性.許多萜類化合物還可以作為香料,如姜的根莖是常用的食品調(diào)味香料,其中含有姜烯,D麝子油烯,水芹烯等萜類化合物.近年來,隨著分子生物學(xué),生物化學(xué),生物信息學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,萜類化合物的研究日趨深入,其生物合成途徑也逐漸明晰,許多關(guān)鍵酶基因已得到克隆和分析.本文概述萜類化合物生物合成途徑及其相關(guān)酶的研究進(jìn)展.1萜類化合物的合成途徑植物萜類化合物通過兩個途徑獨(dú)立合成,即位于細(xì)胞質(zhì)中的甲羥戊酸(mevalonatepathway,MVA)途徑(Chappell等1995)

7、和位于質(zhì)體中的脫氧木酮糖.5.磷酸途徑(1.deoxy.D.xylulose.5.phos.phatepathway,DXP)(Rohmer等1993)或甲基赤蘚醇4.磷酸途徑(methylerythritol4.phosphatepathway,MEP).這兩個途徑大體上可分為3個階段,即中間體異戊烯基焦磷酸(iSopentenylpyrophosphate,IPP,C)及其雙鍵異構(gòu)體二甲基烯丙基焦磷酸(dimethylallylpyr0ph0sphate,DMAPP,C)的生成,直接前體物質(zhì)的生成和萜類生成及其修飾

8、階段.MVA途徑(Newman和Chappell1999)是以2個乙酰CoA分子(acety1CoA)在乙酰乙酰CoA硫解酶(acetoacety1.CoAthiolase,ATOT)作用下形成乙酰乙酰CoA(acetoacety1.CoA),經(jīng)羥甲基戊二酰CoA合酶(hydroxymethylglutaryl-CoAsyntha