导　　师： 訾佳辰

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 倍半萜类化合物是植物挥发油主要组成部分之一,在医药等领域具有广泛的应用价值。由于植物中的挥发性倍半萜化合物构成复杂,化合物之间极性相似,结构相近,且单一组分含量不高,导致难以分离鉴定这些倍半萜化合物,阻碍了对这些化合物的深入研究和开发。狼毒大戟的挥发油被发现具有很好的抗氧化活性,其中含有丰富的倍半萜成分,包括:β-桉叶醇、氧化石竹烯、雪松醇、β-芹子烯、α-芹子烯、β-花柏烯、α-姜黄烯等。这些倍半萜化合物的单一组分含量低,结构相似,无法完全分离,只能采用GC-MS方法结合质谱数据库比对进行指认,无法鉴定其精细结构,尤其是立体构型。本研究通过Illumina Novaseq技术,获得了狼毒大戟根、茎、叶混合样品的转录组数据,筛选得到10个倍半萜候选基因,含5个全长候选基因和5个非全长候选基因。本研究采用合成生物学策略,将候选基因表达到高产萜类化合物的大肠杆菌工程菌中,通过大规模发酵,分离鉴定产物的结构。结果表明,在表达了候选基因EfTPS12的大肠杆菌发酵液中,通过GC-MS方法检测到5个倍半萜类产物。经过大规模发酵累积产物,采用硅胶柱色谱、制备高效液相色谱等方法,分离得到5个产物。采用各种光谱技术和ECD计算确定了5个产物的结构包括绝对构型,其分别为雪松醇(1),eupho-acorenol A(2),eupho-acorenol B(3),大环-(E,E)-二烯丙基醚(4),(E)-β-curcumen-12-ol(5)。并用体外生化实验,验证了EfTPS12的实际产物为1、2和3,因此EfTPS12被命名为EfCAS。采用同样的表达条件表达候选基因EfTPS45,采用GC-MS方法检测从其大肠杆菌发酵液中检测到一个倍半萜产物峰,该峰的质谱数据与文献报道的(-)-epi-α-没药醇的质谱数据完全一致,因此被确定为(-)-epi-α-没药醇合成酶,EfTPS45被命名为EfBIS。EfCAS首个植物来源的菖蒲烯醇合成酶。本研究证明了合成生物�

关 键 词： 狼毒大戟 倍半萜合成酶 合成生物学 雪松醇 菖蒲烯醇 没药醇

领　　域： [医药卫生—中药学] [医药卫生—中医学]