一个紫芝多产物倍半萜合酶的功能鉴定

作者：褚丽华; 王丽芝; 陈士林; 曾欣宜; 徐江; 李滢; 孙超^*

来源：中国实验方剂学杂志, 2019, 25(12): 151-157.

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20191216

• 紫芝
• 倍半萜合酶
• 固相微萃取
• 生物合成

目的:紫芝是我国最著名的药用真菌之一,作为担子菌亚门的模式药用真菌,其倍半萜合酶的功能鉴定对真菌倍半萜的生物合成与调控研究具有重要意义。方法:通过挖掘紫芝基因组数据发现一个灵芝倍半萜合酶基因,将其与已经鉴定的两个紫芝倍半萜合酶和非冗余蛋白数据库(Nr数据库)中与其同源性最高的3个萜类合酶进行多重序列比对分析其保守结构域。然后,在大肠埃希菌中进行异源表达,通过SDS-PAGE对其蛋白表达情况进行检测。利用固相微萃取收集挥发性物质,并通过GC-MS对其产物进行检测。结果:该酶含有倍半萜保守基序DDXXDE和NSE/DTE,可在大肠埃希菌中可溶性表达,GC-MS分析发现,该酶可以内源性法尼基焦磷酸(FPP)为底物合成11种倍半萜类化合物,出峰时间为18. 6 min的产物α-cadinol是主要产物,已有研究表明α-cadinol具有明显的抗癌活性。通过与对照品比对进一步确定其中3个产物分别是γ-muurlene,α-muurolene和δ-cadinene。结论:紫芝多产物倍半萜合酶的功能鉴定可推动其产物多样性的形成机制研究,为通过酶工程技术改良酶的催化活性生产稀有或新型倍半萜类化合物奠定基础。

• 单位
  天津中医药大学; 中国中医科学院中药研究所; 中国医学科学院药用植物研究所