毛冬青三萜C-28位氧化修饰相关CYP450基因的发掘和功能鉴定

摘要

药用植物毛冬青Ilex pubescens Hook.et Arn.含有大量的五环三萜及三萜皂苷,化学结构复杂多样。三萜类化合物骨架的修饰与其生物合成途径下游的一类关键酶——细胞色素P450单加氧酶(CYP450)密切相关。本研究通过分析毛冬青转录组数据,筛选到1个可能具有五环三萜C-28位氧化功能的CYP450基因(IpAO2)。克隆IpAO2基因并将其通过质粒转化法导入能高效合成amyrin的酿酒酵母工程菌中,GC-MS分析重组酵母代谢产物,发现IpAO2基因编码的蛋白可以将α-amyrin和β-amyrin分别氧化为熊果酸和齐墩果酸,确定IpAO2是一个五环三萜C-28位氧化酶基因。IpAO2基因的鉴定对全面阐明毛冬青三萜及三萜皂苷的生物合成机制具有重要意义,为后期开展毛冬青活性三萜类化合物的代谢工程研究奠定了基础。