毛果杨4-香豆酸CoA连接酶的克隆表达和酶学性质研究开题报告

1. 研究目的与意义

4-香豆酸CoA连接酶（4-coumarate:coenzymeA ligase，4CL）作用于苯丙烷类代谢途径的第三个步骤，催化肉桂酸及其衍生物生成相应的辅酶A酯进入苯丙烷类衍生物分支途径，在木质素单体与黄酮类等次生代谢产物的合成中起关键调节作用。

毛果杨基因组中有17种不同4CL基因，在不同的部位表达水平差异较大，探究其中高表达水平的Ptr4CL5和Ptr4CL7的酶学性质，有助于了解该类同工酶在苯丙烷类代谢途径中不同的催化行为，对于研究毛果杨在木质化、色素形成、黄酮类化合物合成等方面的研究都有非常重要的作用。

2. 国内外研究现状分析

2.国内外研究现状2.1植物4cl的基因家族和特异性表达2.1.1 植物4cl的基因家族近30年来，植物4cl基因序列被相继克隆出来。

我们从ncbi了解到，4cl基因 的 dna 或 cdna 序列已从欧芹、水稻、拟南芥[1]、烟草、和毛白杨等约40多种植物中克隆出来。

黄胜雄等对已有的 4cl 序列进行系统进化分析，发现植物 4cl 基因主要聚为 2 类：第1 类包括拟南芥、大豆、烟草、杨树[2]等大部分双子叶植物的 4cl 基因；第 2 类包括水稻、玉米、黑麦草这几种单子叶植物和裸子植物的 4cl 基因。

3. 研究的基本内容与计划

4.研究内容及计划4.1 研究内容（1）重组菌株的构建；（2）最适酶促反应条件的测定；（3）底物特异性的研究；（4）动力学参数的测定；（5）肉桂酸及羟基肉桂酸衍生物的抑制作用。

4.2 研究计划1月2月 重组菌株的构建；2月3月 最适酶促反应条件的测定，底物特异性的研究；3月4月 动力学参数的测定；4月5月 肉桂酸及羟基肉桂酸衍生物的抑制作用；5月6月 整理毕业论文。

4. 研究创新点

5.特色与创新基于毛果杨全基因组测序结果，筛选出高表达水平的4CL基因。

通过研究4CL同工酶的酶学性质，挖掘植物次生代谢产物生物合成的机理，探究该基因在不同次生代谢产物合成中的作用，对于研究毛果杨在木质化、色素形成、黄酮类化合物合成等方面的研究都有非常重要的作用。