关于p450的一篇英文文章翻译

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1、人参皂苷合成途径中催化达玛烯二醇合成原人参二醇的细胞色素P450酶——CYP716A47摘要：人参是一种有名的中药，且在它的根中含有药理活性成分——人参皂苷。人参皂苷是四环三萜皂苷的一种，被认为是由达玛烯二醇经过细胞色素P450羟化和糖基转移酶糖基化后形成的。然而，还没有编码羟基化和糖基化的基因被鉴定出来。本文，我们鉴定了一个原人参二醇合酶，该酶为细胞色素酶，通过对达玛烯二醇的碳12位进行羟化作用形成原人参二醇。从由茉莉酸甲酯诱导后的人参不定根的EST序列中筛选到9个假定的细胞色素序列。因为CYP716A47不止在茉莉酸甲酯诱导后表达量提高，且在过表达角

2、鲨烯合酶，皂苷高产的转基因人参中表达量也很高，因此被认为是原人参二醇合酶。体外实验证明CYP716A47催化达玛烯二醇合成原人参二醇。在酿酒酵母WAT21中异源表达CYP716A47，可催化达玛烯二醇合成原人参二醇。另外，在不添加达玛烯二醇的情况下，在酵母中共表达，达玛烯二醇合酶基因和CYP716A47基因，能生成原人参二醇。由达玛烯二醇形成的原人参二醇结构式通过液相色谱联合大气压化学电离质谱进行分析鉴定。因此，CYP716A47是一个催化达玛烯二醇合成原人参二醇的达玛烯C12羟化酶。关键词：CYP716A47；细胞色素P450；达玛烯二醇；人参皂苷；原

3、人参二醇1、前言三萜皂苷是高等植物中异戊二烯类的次生代谢产物。在不同种类的植物中它表现出结构和生物活性的多样性。这些分子具有可观的商业价值且很多已被用作药物。植物中人参皂苷的天然功能被认为可能与防御病原菌和害虫攻击有关。三萜皂苷的基本骨架有齐墩果烷型，乌苏果烷型，羽扇豆醇型和达玛烷型。人参因为它对癌症，糖尿病和神经退行性等疾病有显著的药理活性而闻名。人参皂苷是人参根中的主要生物活性成分。人参根中至少含有其干重4%的皂苷。人参皂苷的主要成分是七个达玛烷型的四环三萜皂苷（人参皂苷Rb1,Rb2,Rc,Rd,Re,Rf和Rg1）和一个含量很少的齐墩果烷型皂苷R

4、o。根据苷元的结构达玛烷型皂苷又分为两组：原人参二醇型（Rb1,Rb2,Rc,Rd）和原人参三醇型（Re,Rf和Rg1）。在三七和绞股蓝中的主要皂苷成分也为达玛烷型的。达玛烷型皂苷合成的第一步是由达玛烯二醇合酶催化2,3-环氧角鲨烯环化形成达玛烯二醇-II（图1）。人参中已分离鉴定出两个同源的达玛烯二醇合酶（DDS和PNA）。达玛烯二醇-II通过细胞色素P450的羟化和糖基转移酶的糖基化最后生成人参皂苷。Ro是通过由β香树脂合酶催化形成的齐墩果酸最后合成的。图1各皂苷合成过程细胞色素氧化酶基因和糖基转移酶基因均为超家族基因。植物中细胞色素氧化酶在多种次生

5、代谢物的氧化反应中起重要作用，如：木质素、萜类、甾醇、脂肪酸、激素、色素以及防御相关的植物抗生素。在人参中有两类CYP基因被认为与达玛烷型皂苷合成有关。一类是在达玛烷的C12位进行羟基化形成原人参二醇另一类是在原人参二醇的C6位进行羟基化形成原人参三醇，这两个成分是达玛烷型皂苷的骨架。然而，细胞色素氧化酶基因和糖基转移酶基因还未被鉴定出来。在本实验中，我们从由茉莉酸甲酯诱导过的人参根转录组测序结果中筛选出9条假定的CYP完整序列。通过半定量RT-PCR技术分析，由茉莉酸甲酯诱导或没诱导的人参根和过表达PgSS1基因的转基因人参根中CYP的表达量，推测其中

6、的CYP716A47基因为皂苷合成过程中的相关P450酶。在酵母中表达CYP716A47和在酵母中共表达PgDDS和CYP716A47均可生成原人参二醇，再次证明了CYP716A47为原人参二醇合酶，是人参皂苷合成途径中的关键酶。2、结果2.1人参表达序列标签库中CYP基因的分离及分类在许多植物（包括人参）中茉莉酸甲酯能促进三萜皂苷的合成。许多研究表明茉莉酸甲酯的处理能大大的促进人参皂苷的合成。通过人参不定根的转录组测序来筛选与皂苷合成相关的CYP基因。4140个表达序列标签中有53个表达序列标签与CYPmRNA同源（表1）。它们有单拷贝的有多拷贝的，隶

7、属于11个CYP家族。其中最多的隶属于CYP71D超家族，它包括7个亚型。其它多拷贝的CYP家族基因为：CYP716，CYP73，CYP72和CYP82。表1通过转录组测序筛选获得的CYP基因因为该表达序列标签库是由茉莉酸甲酯诱导后测序获得的，所以我们推测多拷贝的CYP基因与人参皂苷合成有关。因此，多拷贝的CYP基因被认为可能与人参皂苷合成相关。我们选择了9个全长序列，包括8个拷贝数大于2的序列和一个单拷贝的序列。8个多拷贝的为：(CYP71D312，CYP71D313，CYP72A219，CYP73A100，CYP82H23，CYP82D47，CYP7

8、16A47，CYP736A12和CYP749A22)，1个单拷贝的为：CYP82