蓖麻醇酸酯生物合成代谢途径及关键酶研究进展.pdf

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1、2014年2月中国粮油学报Vo1．29，No．2第29卷第2期JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociationFeb．2014蓖麻醇酸酯生物合成代谢途径及关键酶研究进展狄建军黄凤兰陈永胜张树军魏永春(内蒙古民族大学生命科学学院，通辽028000)(内蒙古自治区高校蓖麻产业工程技术研究中心，通辽028000)摘要蓖麻(RicinuscommunisL．)是起源于非洲的热带多年生灌木，属大戟科的一种油料植物，在世界上热带及亚热带区域种植。现在蓖麻基因组草图绘制

2、完成，在大戟科成员中尚属首例。随着近年来分子生物学和基因工程技术的发展，蓖麻醇酸酯合成代谢途径基本确定，研究主要对蓖麻醇酸酯生物合成代谢途径及关键酶——脂酰一ACP硫酯酶、油酰一12羟化酶、二酰甘油酰基转移酶、磷脂：二酰甘油酰基转移酶、磷脂酰胆碱二酰甘油胆碱磷酸转移酶等几个关键酶进行综述，对蓖麻醇酸酯代谢遗传工程应用研究有较大的意义。关键词蓖麻蓖麻醇酸酯生物合成途径关键酶中图分类号：Q591．5文献标志码：A文章编号：1003—0174(2014J02—0121—08网络出版时间：2014—02

3、—1209：47网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／11．2864．TS．20140212．0947．001．html蓖麻(RicinuscommunisL．)是起源于非洲的热油酰甘油(RRR)约占71％，含2个蓖麻油酰基的三带多年生灌木，属大戟科的一种高经济价值油料植酰甘油(RR—TAG)约占18％。RR—TAG中，二蓖物，在世界上许多的热带、亚热带和温带区域种植。麻油酰油酰甘油(RRO)约占8．8％，二蓖麻油酰亚油现在蓖麻基因组草图绘制完成，在大戟科

4、成员中尚酰甘油(RRL)约占6．6％。属首例¨]。在油料植物中，储存在植物油体中的主随着近年来分子生物学和基因工程技术的发要物质是三酰甘油(TAGs)。三酰甘油中脂肪酸的组展，蓖麻醇酸酯的合成代谢已有一定的进展o。成决定了植物油的利用价值。蓖麻籽中三酰甘油含(如图1)。TAG的合成主要通过两个途径，即脂酰量范围在39．6％～59．5％，其中含有特殊的羟化脂一CoA依赖途径(Kennedy途径)和非脂酰一CoA依肪酸——蓖麻油酸(Ricinolicacid)，蓖麻油酸是一种赖途径。油酰一ACP在质

5、体中合成，经脂酰一ACP羟基脂肪酸(HFA)，是蓖麻油中的主要成分，约占蓖硫酯酶(AAT)水解后产生的游离油酸迅速经脂酰一麻三酰甘油的83．65％～90．00％，平均值达到CoA合成酶(ACS)催化形成油酰一CoA，同时被输出88．30％_2]。蓖麻是一种高价值的油料作物，蓖麻油质体，进入酰基池，作为蓖麻醇酸酯合成的原料。油衍生物被用于肥皂、润滑油、液压油、刹车油、涂料、酰一CoA进入内质网，经酰基编辑途径形成蓖麻油染料、油墨、耐寒塑料、蜡、上光剂、龙、药品和香水酰一CoA，即由溶血磷脂酰胆碱酰

6、基转移酶(LPCAT)制造等，也是生物柴油的一种潜在来源⋯。鉴于蓖转移油酰一CoA的油酰基团到磷脂酰胆碱(PC)的sn麻作为油脂作物的重要性，尤其是其中的蓖麻油酸一2位，作为油酰一12一羟化酶(FAH12)的底物，具有重要的应用价值，对蓖麻醇酸酯合成代谢及关FAH12将sn一2一油酰基催化形成sn一2一蓖麻油酰键酶的研究就尤为重要，现就国内外蓖麻醇酸酯代基。磷脂酶A(PLA)优先从PC的sn一2位上释放谢及其关键酶的有关研究进展概述如下。蓖麻油酸，同时释放溶血磷脂酰胆碱(LPC)，通过LPCAT

7、催化再次形成sn一2一油酰一Pc重复作为1蓖麻醇酸酯合成代谢FAH12的底物。该蓖麻油酸经长链脂酰一CoA合成蓖麻醇酸酯以脂酰甘油形式存在，其中三蓖麻酶(LACS)催化转化为蓖麻油酰一CoA，进入酰基池作为酰基供体进入脂酰一CoA依赖途径，在甘油骨基金项目：国家自然科学基金(31160290)，内蒙古自治区高校蓖麻产业工程技术研究中心开放基金(BMY~010008)架上连续发生酰基化反应生成TAG。在蓖麻油酰一收稿日期：2013—08—12作者简介：狄建军，男，1979年出生，讲师，生物化学与分

8、子生物学CoA依赖途径中，第1个酰基化反应是由甘油一3一122中国粮油学报2014年第2期PE图1蓖麻醇酸酯代谢途径注：点画线表示脂酰一CoA依赖途径，长虚线表示非脂酰一CoA依赖途径，短虚线表示蓖麻油酸被l、2或3个多羟脂肪酸替代进入三酰甘油，下划线文字表示本文中介绍的关键酶。RL—DAG，l一蓖麻油酰一2一亚油酰一二酰甘油；RLR，1，3一二蓖麻油酰一2一亚油酰一甘油；RRRL，(12一蓖麻油酰蓖麻油酰)一蓖麻油酰一亚油酰一甘油；RO—DAG，1一蓖麻油酰一2一油酰一二酰甘油；ROR，1，3