1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.课题的意义
芝麻素是芝麻油中发现的主要木脂素之一,有较好的抗氧化作用,并在哺乳动物中有抗癌、护肝、稳定血压等有益的生物学功能,从而引起广泛的关注。芝麻素有抗氧化、调节脂质与胆固醇代谢、抗癌、护肝、稳定血压等重要生理作用。
芝麻素是由松脂醇经哌啶醇合成得来,参与芝麻素合成的酶有cyp81q1及其两个同源物cyp81q2、cyp81q3[1]。cyp81q催化形成双甲基桥过程需要nadph,并且cyp81q具有它独特的双催化模式,不同于其他p450细胞色素仅仅只催化单甲基桥的形成。而这种双催化模式才能合理解释cyp81q催化双甲基桥的形成,因为松脂醇是一种对称的木质素,并且两个芳香环是等价的。而cyp81q是如何实现双催化模式的,其工作机理尚不明确。此外,芝麻素能被微生物代谢,通过sesa酶催化生成具有更高抗氧化活性的邻苯二酚[2]。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标
从ncbi蛋白质数据库中获取的芝麻素合成酶氨基酸序列。
2.研究内容
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
研究方法包括文献搜集查找、芝麻素氨基酸序列的获取、氨基酸序列的分析、多重序列比对、二级结构预测、disder和信号肽预测、结构域预测、高级结构预测等。
2.技术路线和实验方案如下
4. 研究创新点
芝麻素合成酶的相关研究较少,本实验项目创新性地将芝麻素合成酶作为实验对象,通过生物信息学的数据分析及处理方法,对芝麻素合成和代谢机理进行分子层面的深入探究。通过生物信息学方法探究芝麻素合成酶的结构特征和催化特性,为今后芝麻素合成酶基因的深入研究,探讨芝麻素合成和代谢机理提供实验基础,从而可以更好地利用芝麻素合成酶,为改良芝麻素的合成工艺提供理论依据。
5. 研究计划与进展
2019.11-2019.12:阅读文献及相关书籍资料,参与实验仪器操作培训,完成文献综述。
2020.01:准备实验需要的基本材料,种植芝麻备用,熟悉实验操作,完成开题前的准备工作,完成开题报告;先制成一批感受态细胞备用,学习snapgene软件的使用方法。
2020.03-2020.04:进行实验主体部分,从种植成熟的芝麻中获取实验材料,用基因工程手段构建cdna文库,将基因导入表达载体并成功实现表达,为中期检查进行充分准备,完成中期报告。
