通奶草氧化鲨烯环化酶基因家族鉴定与功能表征OA
通奶草(Euphorbia hypericifolia)富含结构多样的三萜类化合物,其环阿屯醇衍生化合物3β-Hydroxycycloart-24-one对结直肠癌细胞HCT-116具有显著抑制作用。本研究首次对该植物中参与三萜骨架合成的氧化鲨烯环化酶(OSCs)基因家族进行了系统性鉴定,旨在解析核心成员功能,为抗肿瘤先导化合物开发及三萜多样性形成机制提供理论基础。基于茎、叶转录组筛选OSC基因,通过系统进化分析预测功能分类;克隆关键基因EhypOSC3至酵母表达载体pYES2,在ERG7缺陷菌株GIL77中异源表达;结合GC-MS鉴定环化产物,采用同源建模与分子对接(CB-Dock2)预测催化残基。结果表明:共鉴定4个OSC成员,进化分析表明其功能覆盖环阿屯醇合酶(EhypOSC3)、大戟烷型合酶(EhypOSC4)及香树脂醇合酶(EhypOSC2),从酶学层面揭示三萜结构多样性的分子基础;酵母功能验证证实EhypOSC3特异性催化2,3-氧化鲨烯生成环阿屯醇;分子对接识别出活性口袋中Y119、W256、H258、Y411、V726、F727、N728等关键残基构成的催化网络,其特定的空间构象精准调控环阿屯醇骨架环化。本研究证实EhypOSC3是调控抗癌环阿屯醇衍生物合成的核心酶,为开发大戟属新型抗结直肠癌药物提供了候选基因。
付冬菊;段美玉;冯垒;向贵生;夏禹恒;张广辉
云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明650201 云南特色植物提取实验室,昆明650106云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明650201 云南特色植物提取实验室,昆明650106云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明650201 云南特色植物提取实验室,昆明650106云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明650201 云南特色植物提取实验室,昆明650106云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明650201 云南特色植物提取实验室,昆明650106云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明650201 云南特色植物提取实验室,昆明650106
农业科技
通奶草转录组氧化鲨烯环化酶生物信息学分析功能验证
《西北农业学报》 2026 (7)
P.1303-1314,12
云南特色植物提取实验室自主研究项目基金(2022YKZY001)。
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