植物黄酮次生代谢中CHS、CHI基因的相关研究.doc

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1、植物黄酮次生代谢中CHS、CHI基因的相关研究摘要：黄酮类化合物是一类植物的次生代谢产物，有抗炎、抗病毒、利胆、强心、镇静和镇痛等作用外，还具有抗氧化、抗衰老、免疫调节和抗肿瘤等效果，因此，黄酮类化合物在医药、食品、保健品等方面的应用十分广泛。在生物合成黄酮途径中，查尔酮合成酶和查尔酮异构酶是关键酶和限速酶。本文介绍了生物合成黄酮类化合物途径中的CHS、CHI两个基因及其作用机制，简述了研究人员从第一次研究CHS、CHI基因到现今以来对这两个酶的研究进展，通过总结得出，CHS的开放阅读框在1.2kb左右，大约编码399个氨基酸，CHI基因家族的开放阅读框长为600-15000b

2、p，编码200-400个碱基，两个基因的保守性都比较强。此外，目前的研究还不能完全揭示各种因子对黄酮类化合物代谢关键酶的转录、表达及活性的影响，还需要在这方面作进一步的研究。关键词：黄酮类化合物；CHS；CHITheresearchoftheCHSandCHIgenesinPlantsecondarymetabolismofflavonoidsYANGHuo-LiCollege of life and environment science，MinzuUniversityofChinaBeiJing10081Abstract:Ｆlavonescompoundsareaclass

3、ofimportantsecondarymetabolitesinplants，Havingtheeffectofanti-inflammatory,antiviral,cholagoguefunction,cardiac,sedationandanalgesia,alsohavingtheeffectofanti-oxidation,anti-aging,immunomodulatoryandantitumor.itisreallypopularｉｎMedicine,food,healthcareproducts．Inthebiosynthesisofflavonoidswa

4、y，Synthetaseandchalconeisom　erasechalconeisthekeyenzymeandspeedlimitingenzyme．Thisarticledescribesthemechanism　of　CHS　　ａｎｄ　ＣＨＩ　ｉｎthebiosynthesisofflavonoidsway．ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃａｌ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　Keywords:Flavones compounds；CHS；CHI．前言黄酮类化合物是一类在高等植物中大量存在的重要次生代谢产物,是植物在长期的生态适应过程中为抵御恶劣生态条件、动物和微生物等攻击具而形成的。黄酮类

5、化合物有很多重要的功能,如参与花色的形成、UV防护、抵抗病原体等。目前研究表明,它们还与人类的健康有着密切的关系,具有消除氧自由基、抗炎、抗癌、保护心脑血管系统等多种药理作用[1]。在生物合成黄酮类化合的路径中，查尔酮合酶(CHS)和查尔酮异构酶（CHI)是其中的关键酶和限速酶。目前，对这两种酶基因的研究已成为植物次生代谢黄酮类化合物合成路径研究的重点之一，各专家学者对不同植物中的CHS、CHI基因的研究已较为深入。如已克隆出拟南芥、白菜、水稻、玉米、大豆、高粱、康乃馨、西洋梨、番茄和葡萄等植物的CHS基因[2-7]。目前，通过对GenBank已登录的这10种植物中CHS基因的

6、研究发现，CHS开放阅读框的全长在1.2kb左右，大约编码399个氨基酸[8]。自1987年CHI基因首先从法国豌豆中利用抗体技术分离出来以来，CHI基因已陆续从矮牵牛、菜豆、玉米、豌豆、紫花苜蓿、翠菊、橙、水母雪莲等多种植物中克隆出来[9-10]。本文将针对植物中的CHS、CHI基因研究作一个概述。1.查尔酮合成酶基因（CHS）1.1CHS的功能和作用机制查尔酮合成酶介导了黄酮类化合物合成的第一步，催化三个三分子丙二酸单酰-CoA，与一个分子的香豆酰辅酶A缩合成柚皮素查尔酮，在经由CHI的异构作用衍生出其他黄酮类化合物[11]。查尔酮合酶的底物大多来源于苯丙氨酸途径的4-香豆

7、素辅酶A，而在少数一些植物中，查尔酮合酶的底物可以是肉桂酰辅酶A或咖啡酰辅酶A[12]。查尔酮合酶基因在不同植物类群中保守性较高，基因含有2个外显子和1个内含子。内含子的大小及序中的位置比较保守，不同物种中的氨基酸水平的一致性很高，约为79%-91%。CHS基因的启动子具有多个特异的元件，如与接收激发因子诱导所必须的ACE元件，以及负调控的沉默子、维持基因转录水平的P区[13]。1.2CHS基因的研究进展对CHS基因的研究最早的是矮牵牛中的CHS基因家族，获得8个CHS基因全长序列和4条CH