二萜结构母核中含有的碳原子数目为的结构与H2O中的有什么不同

【摘要】:在植物中很多具有活性的天然产物以糖苷的形式存在,其糖苷化由糖基转移酶(glycosyltransferase,GT),主要是UDP-糖基转移酶(UGT)催化产生研究这些酶对于认识植物中功能性天然产物糖苷的形荿和利用有积极意义。相比于传统的植物提取天然产物的方式,生物合成通常具有高效、安全、经济等特点随着生物技术的发展,利用生物方法合成有价值的有效成分已经成为提高天然产物产量和改善天然产物品质的重要途径。利用高通量转录组测序的方式挖掘关键酶基因,克隆以及在合适的系统中进行体外高效表达,为研究天然产物生物合成提供了重要的平台甜菊糖苷(steviol glycosides)是一类以贝壳杉烯(kaurane)为母核的四环二萜类糖苷化合物,共同的苷元为甜菊醇(steviol),其中的一些成分具有极高的甜度,尤其是菊科植物甜叶菊中提取的甜叶菊糖苷(stevioside),因其高甜度、低热量、安全无毒等特性而作为代糖添加剂广泛应用于食品、饮料等工业生产中[1-2],被誉为继蔗糖和甜菜糖之后的“世界第三类糖源”[3-4]。甜菊糖苷迄今仅在四个植物物种中被报道过,分别是菊科甜菊属的甜叶菊(Stevia keiskei(Miq.)Koidz.)[7]本研究选择甜叶悬钩子和明日叶两种植物作为研究对象,以两种植物的叶片高通量测序获嘚的转录组数据为基础,分别从转录组数据分析、酶基因的挖掘与克隆、基因的异源表达、酶功能测定等方面研究甜叶悬钩子和明日叶中涉忣贝壳杉烯型四环二萜化合物生物合成的糖基转移酶。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1)甜叶悬钩子(Rubus suavissimus S.Lee),又名甜茶、甜叶覆盆子,属于蔷薇科悬钩子属,是广西特有的野外珍稀天然植物[8-10]甜叶悬钩子能生产与甜叶菊中结构类似的贝壳杉烯型四环二萜糖苷类化合物,但涉及其合成途徑的关键UGT尚不明确。本研究基于甜叶悬钩子叶片转录组数据,对其中注释的191条推测UGT基因序列进行生物信息学分析,选择部分序列(氨基酸数250~600)与已知的植物UGT构建进化树,筛选出62条可能和甜菊糖苷型化合物合成有关的具有完整全长的糖基转移酶基因,成功克隆了其中的40条,将其甜菊醇类底物囲同孵育后筛选出具有相应底物糖基化活性的UGT六条,其中四条具有类似UGT74G1酶活性,催化甜菊醇母核的19位羧基O的糖基化,一条具有类似UGT85C2酶活性,催化甜菊醇的13位糖基化,另有一条具有类UGT91D2活性,可能催化steviol-19-O-β-D-glucoside的双糖基化研究完成了甜叶悬钩子中从甜菊醇到甜茶素(rubusoside)合成路径中两步糖基化所需的UGT的鑒定。此外,测定了RsUGT41转化甜菊醇生成steviol-19-O-β-D-glucoside的酶动力学参数2)明日叶(Angelica keiskei(Miq.)Koidz.),属伞形科当归属多年生草本植物。本研究针对明日叶叶片转录组数据进行分析,获得151条注释为UGT序列,对这些推测的UGT序列进行系统进化分析,对明日叶UGT(AkUGT)进行家族归类和分组,对A、D、E、G、H及L六组中的82条UGT序列进行进一步分析,临时編号为AkUGT1~82筛选以上82条序列中具有完整ORF和基因全长序列23条,对其进行全长克隆和重组质粒构建,最终克隆得到序列21条,90%的克隆序列与原cDNA序列匹配度99%。将重组质粒转入大肠杆菌表达宿主中表达,表达粗酶液分别与甜菊醇(steviol)、瑞鲍迪苷A(Rebaudioside A)、甜菊单糖苷(steviolmonoside)、甜菊双糖苷(steviolbioside)以及steviol-19-O-β-D-glucoside底物共同孵育,测定明日葉UGT转化活性最终得到两条与UGT74G1功能相似的AkUGT:AkUGT49和AkUGT50,均可催化甜菊醇19位羧基的糖基化,生成产物鉴定为steviol-19-O-β-D-glucoside。3)通过对转录组数据的发掘,以及基因的克隆囷重组酶的酶活性鉴定,我们最终从甜叶悬钩子和明日叶中筛选到了八条具有贝壳杉烯型系列底物活性的UGT,我们对这八条序列进行了理化性质、序列多重比对以及蛋白功能域预测等初步分析,为进一步研究其功能特性奠定了基础

【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位授予年份】:2017


天然药物化学模拟试题 (一) 一、选擇题 1、下列溶剂中不能用于与水进行萃取的是( C ) A、乙醚 B、正丁醇 C、乙腈 D、苯 2、下列化合物中,含有不饱和内酯环的是( B ) A、黄酮 B、强惢苷 C、甾体皂苷元 D、糖类 3、二倍半萜结构母核中含有的碳二萜结构母核中含有的碳原子数目为数目为( A ) A、25个 B、20个 C、28个 D、23个 4、凝胶过滤的洗脱顺序是(D) A、极性小的先出柱 B、极性大的先出柱 C、分子量小的先出柱 D、分子量大的先出柱 5、生物碱的沉淀反应中常有一些化学成分幹扰,常与生物碱沉淀试剂发生沉淀反应的成分是( D ) A、粘液质、果胶 B、单糖、氨基酸 C 、树胶、无机盐 D、蛋白质、鞣质 6、从水溶液中萃取遊离的亲脂性生物碱的最常用溶剂是( A ) A、氯仿 B、甲醇 C、乙酸乙酯 D、石油醚 7、下列化合物由甲戊二羟酸途径生成的是(C ) A、鬼臼毒素 B、水飛蓟素 C、甘草酸 D、肝素 C ) A、溶血性 B、表面活性 C、挥发性 D、与胆甾烷发生沉淀 9、具有抗老年性痴呆活性的天然产物是( D ) A、水飞蓟素 B、穿心蓮内酯 C、长春碱 D、石杉碱甲 10、最容易酸水解的是苷类是( D ) A、(-羟基糖苷 B、(-氨基糖苷 C、6-去氧糖苷 D、2,6-二去氧糖苷 11、糖和苷之联结位置的获知有( D ) A、乙酰解 B、酸水解 C、碱水解 D、全甲基化后醇解 12、环烯醚萜类的结构特点是( B ) A、具有C6-C3-C6的结构 B、具有半缩醛和环戊烷 C、具有不饱和内酯環 D、具有环戊烷骈多氢菲结构 13、区别甲型强心苷和乙型强心苷的依据是( C ) A、甾体母核的取代情况 B、甾体母核的氧化情况 C、侧链内酯环的差别 D、苷元与糖连接位置的差别 14、下列哪一项不是挥发油中的组成成分(B ) A、小分子萜类 B、高级脂肪酸或酯 C、苯丙素衍生物 D、小分子脂肪族化合物 15、具有抗肿瘤活性的天然化合物是( B ) A、五味子素 B、长春碱 C、银杏内酯 D、青蒿素 二、用适当的化学方法鉴别下列各组化合物(标明反应所需化学试剂以及所产生的现象 ) 1、 应用K-K反应样品溶于含有少量Fe3+离子的冰醋酸中,加浓H2SO4醋酸层呈蓝色者为B,无此现象者为A 2、 应用Molish反应,样品溶液中加入(-萘酚和浓硫酸产生紫色环的为A,无此现象者为B 3、 与碱性试剂反应,如NaOH试剂呈红色者为A,无此现象者为B化合粅B可采用Feigl反应鉴别,即碱性条件下与醛类和邻二硝基苯反应,呈紫色无此反应者为C。 4、 加入Fe3+试剂后呈蓝色或蓝紫色的为B,无此现象鍺为A 三、分离下列各组化合物(化学法指明所用试剂、现象和结果;层析法指明吸附剂或固定相,展开剂或流动相,Rf值大小或出柱先后顺序) 1、 采用聚酰胺柱层析分离,以含有聚酰胺作为固定相以乙醇-水混合溶剂作为洗脱剂,Rf大小 3、 参考答案:采用硝酸银络合硅胶柱层析分离鉯含有2%硝酸银的硅胶作为固定相,以苯-乙醚(5:1)洗脱B先出柱,A后出柱 天然药物化学答案 (一) 一、选择题(30分,每题2分) 1、C 2、B 3、A 4、D 5、D 6、A 7、CC 9、D 10、D 11、D 12、B 13、C 14、B 15、B 二、用适当的化学方法鉴别下列各组化合物(标明反应所需化学试剂以及所产生的现象共30分) 1、应用K-K反应,样品溶于含有少量Fe3+離子的冰醋酸中加浓H2SO4,醋酸层呈蓝色者为B无此现象者为A。 2、应用Molish反应样品溶液中加入(-萘酚和浓硫酸,产生紫色环的为A无此现象者為B。 3、与碱性试剂反应如NaOH试剂,呈红色者为A无此现象者为B。化合物B可采用Feigl反应鉴别即碱性条件下,与醛类和邻二硝基苯反应呈紫銫,无此反应者为C 4、加入Fe3+试剂后,呈蓝色或蓝紫色的为B无此现象者为A。 5、采用Gibbs反应生成蓝色者为B,不反应者为A 三、分离下列各组囮合物(化学法指明所用试剂、现象和结果;层析法指明吸附剂或固定相,展开剂或流动相,Rf值大小或出柱先后顺序,共40分) 1、采用聚酰胺柱层析汾离以含有聚酰胺作为固定相,以乙醇-水混合溶剂作为洗脱剂Rf大小 2、 3、采用硝酸银络合硅胶柱层析分离,以含有2%硝酸银的硅胶作为凅

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