三花龙胆来源碳苷糖基转移酶的酶学性质研究开题报告

1. 研究目的与意义

黄酮类化合物(flavonoids)又称类黄酮，是自然界中存在的酚类化合物中的最大类别之一，同时在生物界中，也是一种重要的植物产物。黄酮类衍生物是植物次级代谢产物中的一大类,通常以它们配糖类的形式在植物液泡中循环流通，是一种主要的黄酮物质的代表,常以氧糖苷的形式与糖类共价结合,有些则以碳糖基化的形式存在,因此黄酮类衍生物的生物学特性在各方面普遍优于黄酮。本实验希望通过对三花龙胆来源的碳苷糖基转移酶进行研究，并寻找在体外生物合成碳苷黄酮的最适条件。

2. 国内外研究现状分析

国际上，早在2009年,Brazier-Hicks首次证实碳糖基转移酶参与黄酮碳苷衍生物在大米中的生物合成。碳苷黄酮通过细胞色素P450家族蛋白介导黄酮羟基化作用产生的2-羟丙酮以开链糖基化的形式合成。而在国内，也存有大量关于碳苷糖基转移酶的相关研究基本策略及进展报告。 不难发现，对于植物中糖基转移酶的研究不少，但是对碳苷糖基转移酶的研究较少。植物中蕴含着特别丰富的普类及其相应的糖基转移酶，有丰厚研究价值，有待于进一步研究。

3. 研究的基本内容与计划

（1） 将三花龙胆来源的碳苷糖基转移酶在大肠杆菌中进行重组表达；

（2） 对碳苷糖基转移酶在大肠杆菌中的表达条件进行优化；

（3） 酶学性质研究及其转化木犀草素生成异荭草苷；

4. 研究创新点

采用生物合成法，利用三花龙胆（gentianatriflora）中的糖基转移酶（gt uf6cgt1）催化2-羟基柚皮素选择性生成6 位黄酮碳苷。

除了具有催化2-羟基柚皮素底生成黄酮碳苷的活性之外，其所包含的突变位点（h20a）同时具备具有催化生成黄酮氧苷产物的能力。

与此同时，生物合成法具有反应条件温和，时间短、产率高等特点。