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细胞色素P450在植物倍半萜类化合物生物合成中的作用研究进展

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倍半萜类化合物是基本骨架含15个碳原子的天然萜类化合物,主要存在于植物挥发油中,具有重要的生理作用和药用价值。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是一类超基因家族编码的单加氧酶,是植物中最大的基因家族之一,参与萜类、生物碱等多种次生代谢产物的合成与代谢。在萜类生物合成过程中,CYP450酶通过引入羟基、羧基、羰基等官能团参与萜类化合物的后修饰阶段,为丰富萜类化合物多样性起到了重要作用。参与倍半萜合成的CYP450酶及底物催化特异性机制已有一些研究,本文简要介绍了植物倍半萜类化合物的生物合成途径、P450酶的结构和分类,对参与倍半萜生物合成的CYP450酶进行了总结,以期为更深入探究CYP450酶在合成倍半萜类化合物中的作用提供参考。
Research progress on the role of cytochrome P450 in plant sesquiterpene biosynthesis
Sesquiterpenes are natural terpenoids with 15 carbon atoms in the basic skeleton,which mainly exist in plant volatile oil and have important physiological and medicinal value.Cytochrome P450(CYP450)is a kind of monooxygenase encoded by supergene family,which is one of the largest gene families in plants.It is involved in the synthesis and metabolism of terpenoids,alkaloids and other secondary metabolites.In the process of terpene biosynthesis,CYP450 participates in the post-modification stage of terpenes by introducing functional groups such as hydroxyl,carboxyl and carbonyl,which plays an important role in enriching the diversity of terpenes.The CYP450 enzymes involved in sesquiterpene synthesis and their substrate catalytic specificity mechanisms have been partially investigated.In this paper,the biosynthetic pathway of plant sesquiterpenes,the structure and classification of CYP450 enzymes were briefly introduced,and the CYP450 enzymes involved in sesquiterpene biosynthesis were summarized,in order to provide a reference for intensive study of the role of CYP450 enzymes in the synthesis of sesquiterpenoids.

sesquiterpenescytochrome P450biosynthesis regulationsecondary metabolitemedicinal plant

高世玺、戎梅、彭俊祥、徐艳红、魏建和

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中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所,中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室,濒危药材繁育国家工程实验室,北京 100193

中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所海南分所,海南省南药资源保护与开发重点实验室,国家中医药管理局沉香可持续利用重点研究室,海南海口 570311

倍半萜 细胞色素P450 生物合成调控 次生代谢产物 药用植物

北京市自然科学基金国家自然科学基金中国医科院医学与健康科技创新工程重大协同创新项目

7222286821739252021-1-12M-032

2024

药学学报
中国药学会 中国医学科学院药物研究所

药学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.274
ISSN:0513-4870
年,卷(期):2024.59(2)
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