ATP结合盒转运蛋白与药用植物次级代谢物转运的研究进展

三磷酸腺苷结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白是生物体内分布最为广泛的蛋白家族之一。在调控植物生长发育、根系形态、次级代谢物转运、抗逆胁迫上发挥重要作用。在逆境中产生和累积的次级代谢物往往决定着药用植物的品质。因此,如何提高次级代谢物累积一直作为药用植物品质形成的研究领域热点。研究表明,次级代谢物的累积与ABC转运蛋白密切相关。近年来,随着基因组和转录组测序技术的不断发展,药用植物研究领域也开始关注ABC转运蛋白对次级代谢物的调控机制。该文根据近年来在植物研究领域中ABC转运蛋白的研究进展,系统概述了ABC转运蛋白参与次级代谢物的跨膜转运,以期为研究药用植物ABC转运蛋白的调控机制、增加次级代谢物累积、提升药用植物品质提供重要的理论依据和技术支持。     

生态因子对药用植物次生代谢物的影响及其研究方法

概述了生态环境因子对药用植物次生代谢物合成积累的影响,并阐述了植物生态学、功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学及系统生物学方法在药用植物次生代谢物研究中的应用。指出应加强多生态因子综合作用的系统研究;系统整合多种组学技术,深入研究药用植物次生代谢物的生物合成途径、代谢规律及关键调控位点,从而为系统阐释药用植物有效成分成因和药材品质形成机制、代谢产生药用植物活性成分以及建立药材优质生产基地提供科学依据。     

功能基因组学方法在药用植物次生代谢物研究中的应用

目的:药用植物遗传背景基础资料缺乏,对其次生代谢途径及其调控机制的认识不够深入,阻碍了细胞或组织培养、代谢工程等在获取高价值次生代谢物上的广泛应用.功能基因组学方法,尤其是cDNA-AFLP转录轮廓分析和代谢组学的整合运用,将次生代谢物的变化与相关基因的表达相关联,在挖掘次生代谢物生物合成相关基因、探索次生代谢途径方面展现出广阔的应用前景,是植物次生代谢物研究的新趋势和重要手段之一,将有力地促进药用植物资源更好的开发利用.     

参与植物三萜生物合成的细胞色素P450酶研究进展

三萜是许多药用植物的活性成分,目前已对其生物合成途径进行了大量研究并取得了重大进展。细胞色素P450(CYP450)主要参与三萜的后修饰过程,对三萜的多样性起着关键作用。目前,已从多种植物中克隆得到与三萜生物合成相关的CYP450基因。对参与三萜生物合成的CYP450的功能研究进行综述,为三萜生物合成途径的解析及CYP450的功能研究提供借鉴。     

药用植物毛状根的诱导及其应用

植物毛状根培养是植物组织培养中的一种,因其不仅克服了植物生长缓慢、有效成分积累有限的不足,且具有不依赖外源植物激素等优点,近年来研究较多。文章介绍了目前药用植物毛状根的诱导情况,并总结了植物毛状根培养体系在次生代谢物的生产、生物合成机制及调控基因的研究、植物基因工程、生物转化以及药物蛋白中的应用,旨在为其他药用植物毛状根的培养及利用提供参考依据。     

系统生物学方法在药用植物次生代谢产物研究中的应用

次生代谢产物是植物在其生长发育和对环境的适应过程中形成的,通常是药用植物中的主要活性成分,药材品质的物质基础。但次生代谢产物的生源途径复杂,其产生和积累受到自身遗传和环境中各种生物和非生物因素的调控,影响了药用植物作为药材的品质控制及其活性成分的开发利用。系统生物学思维与方法是系统全面探索生物的有力工具,随着现代分子生物学技术及生物信息学的发展,系统整合基因组、转录组、蛋白组和代谢组等组学技术,将为药用植物次生代谢产物研究带来新的机遇。这种整体、系统的研究方法在药用植物次生代谢产物形成的生物合成途径、信号转导、生态环境及其代谢工程等研究中的应用,构建次生代谢物生物合成基因表达调控系统模型,对于系统阐释药用植物有效成分成因和道地药材形成机制、代谢工程产生药用植物活性成分、和药用植物资源合理开发利用等具有重要意义。     

代谢组学在转运蛋白的生物体内功能分析中的应用

转运蛋白是一种允许有机和无机溶质高效率和选择性跨膜透过的膜蛋白。转运蛋白基因的分子识别即通过克隆cDNA外源表达系统的体外实验方法,阐明转运蛋白的功能。代谢组学分析是通过定量比较某化合物在野生型和转运蛋白基因敲除型小鼠的尿液、血液或组织样本的信息,从而揭示生物体内转运蛋白的真正底物。这种方法也可以用来发现孤儿转运蛋白功能。举例说明基于毛细管电泳与质谱联用（CE—MS）技术,应用代谢组学分析,揭示了SLC22转运蛋白家族中一个孤儿转运蛋白的功能。     

独脚金内酯研究进展及其在药用植物的应用展望

独脚金内酯(strigolactones, SLs)是一类来源于类胡萝卜素(carotenoid)生物合成途径的倍半萜化合物,其核心碳骨架由三环内酯(ABC三环)与α,β-不饱和呋喃环(D环)构成。SLs广泛存在于高等植物中,是植物与丛枝菌根Arbuscular mycorrhiza共生的主要信号分子,在植物登陆进化过程中发挥至关重要作用。SLs作为一种新型植物激素,具有抑制植物分枝(分蘖)、调控根系构型、促进次生生长、提高抗逆性等重要生物学功能,因而受到广泛关注。SLs的生物学功能不仅与“优形优质”中药材的形成紧密关联,而且对高质量药材的生产具有重要实践意义。但是,目前SLs在水稻Oryza sativa、拟南芥Arabidopsis thaliana等模式植物及农作物中研究较深入,在药用植物中相关研究报道较少,亟待加强。鉴于此,该文重点综述了SLs的分离与鉴定、生物合成及人工合成途径、生物合成部位与转运方式、信号转导途径及机制、生物学功能等最新研究进展,并展望了SLs在药用植物生长发育调控机制研究及其对中药材生产定向调控的应用前景,以期为SLs在中药资源领域的深入研究提供借鉴。     

水通道蛋白与脑血管疾病研究进展

水通道蛋白是介导水跨膜转运的膜蛋白,在体内主要参与脑组织的水转运,在维持脑内水平衡及脑水肿的发生发展中起重要作用.血脑屏障受损可导致脑水肿.综述水通道蛋白与脑血管疾病相关的实验研究,为脑血管疾病的药物治疗研究提供科学依据.     

药用植物四环三萜皂苷生物合成及代谢研究进展

三萜皂苷是药用植物中一种重要的次生代谢物,而四环三萜皂苷作为其中的主要一大类,具有极 高的药用价值及市场需求,但目前对其研究尚未有系统性论述,因此阐明药用植物四环三萜皂苷的生物合成途 径及代谢调控具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要对药用植物四环三萜皂苷生物合成途径及代 谢调控等方面展开论述,重点介绍了以达玛烷型为主的几类四环三萜皂苷的代谢合成途径以及利用基因工程 等技术手段对其进行遗传改良等方面的研究进展,为进一步了解药用植物皂苷次生代谢框架、准确定位次生代 谢及其关键酶、推动药用植物资源可持续利用等方面提供参考。     

调控药用植物药效成分合成的转录因子研究进展

大多药用植物的药效成分为植物本身的次生代谢产物,包括生物碱、萜类、类黄酮、酚类、苷类等。植物体内及体外环境条件会影响这些次生代谢产物的合成,导致其合成量的增加或减少,或是影响同类代谢产物不同单体成分的合成与否及合成量。目前所知调控次生代谢产物合成的机制有转录调控、转录后调控等多种形式,其中转录调控研究较多。综述了药用植物类黄酮、生物碱、萜类等活性成分生物合成相关的转录因子研究进展,为利用转录调控控制和提高药用植物药效成分合成的研究与应用提供借鉴。     

药用植物生物碱次生代谢工程研究进展

药用植物次生代谢途径及其调控机制的研究基础薄弱,阻碍了代谢工程在获取高价值次生代谢产物的广泛应用。生物碱是存在于药用植物中的一类含氮杂环化合物,具有抗肿瘤、抗微生物、降血压、解痉镇痛等药理作用,备受研究者的关注。应用代谢工程手段改善代谢途径,提高次生代谢产物的量,对优化药用植物种质资源以及可持续发展具有重要价值。通过对药用植物生物碱类化合物的代谢合成途径进行综述,并讨论生物碱代谢工程的研究方法和调控策略,为药用植物生物碱相关研究提供参考。     

基于非靶向代谢组学分析3种青藏高原药用植物根际土壤代谢产物特征

目的 探究红景天Rhodiola rosea、珠芽蓼Polygonum viviparum、瑞香狼毒Stellera chamaejasme 3种青藏高原常见药用植物根际土壤代谢物的组成、差异代谢物特性及主要代谢通路。方法 以青藏高原高寒草地的红景天、珠芽蓼、瑞香狼毒3种药用植物的根际土壤为实验材料,采用高分离度液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术（UPLC-QTOF-MS）的非靶向代谢组学方法进行检测分析。结果 3种药用植物的根际土壤样本间均没有重叠,组间差异较为明显。根际土壤样本显著差异代谢物结果显示,珠芽蓼与红景天和瑞香狼毒的显著差异代谢物均比较多,而红景天和瑞香狼毒之间显著差异代谢物相对较少。ATP结合盒转运体（ABC transporters）、D-谷氨酰胺（D-glutamine）和D-谷氨酸（D-glutamate）代谢、嘌呤代谢（purine metabolism）等3种代谢通路在3种药用植物根际土壤代谢通路富集中均表现出显著性最高。结论 3种药用植物根际土壤样本的标志代谢物与其主要药效活性成分密切相关,珠芽蓼次生代谢产物的代谢合成途径比瑞香狼毒和红景天更多样化。3种药...     

药用植物组织培养与脱落酸

脱落酸在植物的许多生理过程中起着至关重要的作用,而且它在药用植物生物技术领域研究中的地位不断提升.文章对脱落酸在药用植物组织培养和种质离体保存、改变药用植物次级代谢物的积累等方面的各种作用进行了综述.     

光对植物黄酮类化合物的影响研究进展

黄酮类化合物是植物中普遍存在的一类次生代谢产物,对植物自身起着非常重要的作用,光保护和抗氧化是主要作用,因此光照对黄酮类化合物的生物合成的影响十分显著。该研究从光强和光质2个方面综述了近年来光照对植物中黄酮类化合物含量的影响,以及简要概述了光作用于黄酮代谢上游关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和查尔酮合酶(CHS)的特点。