黃酮類甲基轉移反應蛋白複合體的研究

《黃酮類甲基轉移反應蛋白複合體的研究》是依託復旦大學，由緱金營擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：黃酮類甲基轉移反應蛋白複合體的研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：緱金營

項目摘要

黃酮類化合物是廣泛分布於高等植物的重要天然產物，具有很強的生物學活性，是許多保健品的主要成分。黃酮類化合物的甲基化修飾可以提高其吸收性、穩定性和活性，使癌細胞停留在G1期而表現出抗癌的功能。黃酮類化合物的甲基化修飾由黃酮甲基轉移酶以S-腺苷甲硫氨酸為供體催化完成，同時釋放S-腺苷-高半胱氨酸，SAH可反饋抑制甲基轉移反應。我們的初步研究結果顯示，擬南芥黃酮甲基轉移酶CCoAMT7可與SAM循環途徑中的兩個酶相互作用。因此，我們推測黃酮甲基轉移酶與SAM循環途徑的交叉可發生於蛋白水平。所以我們擬研究擬南芥黃酮轉移酶CCoAMT7與SAM循環途徑酶的結合，研究蛋白複合體的存在以及SAM、ATP和甲硫氨酸等對此的調控，解析蛋白複合體對黃酮轉移反應的影響。本課題的完成將有助於闡明植物體對SAM定向供給和SAH反饋抑制解除的調控機制，同時提供抗癌天然產物--甲基化黃酮類化合物生物學的新合成技術路線。

結題摘要

酚類化合物是植物次生代謝物的主要組成部分，在植物抗逆、抗病過程中發揮重要的作用。酚類化合物一般具有較強的抗氧化能力，可以清除超氧化物自由基，因此作為食物對於人類的健康具有中一定的促進作用，在保健品和功能性食品中具有廣泛的套用。酚類化合物的修飾極大地豐富了黃酮類化合物的種類，並賦予酚類化合物不同的生物學功能，在一定程度時是各種中草藥不同藥物學的主要原因，但是其修飾過程尚有很多未解謎題。申請人在此項目中主要研究了酚類化合物甲基化修飾的過程，利用酵母雙雜交，發現酚類化合物甲基轉移酶CCoAMT7可以結合SAHH，而SAHH是甲基轉移酶CCoAMT7的甲基前體SAM合成的關鍵酶。我們利用分裂螢光素酶實驗在體內證實了兩個蛋白的相互作用。有趣的是，我們在分裂螢光素酶實驗過程中發現CCoAMT7可以結合合成SAM的合成酶SAMS，但是二者的直接結合在酵母實驗中未能檢測到。為此，我們進一步分析了SAHH與SAMS的結合，在酵母和植物中都證實SAHH可以作為一個支架，同時結合SAMS與CCoAMT7，使SAMS產生的SAM直接被CCoAMT7利用，而CCoAMT7轉移甲基後產生的SAH可以被SAHH分解從而解除SAH對於CCoAMT7的反饋抑制。我們還分析了上述基因的突變體植物，發現CCoAMT7轉基因植物細胞壁酚類化合物阿魏酸含量顯著降低；SAMS突變體阿魏酸變化較小，可能與基因冗餘有關；sahh1突變體純合致死，而抑制SAHH的轉基因植物阿魏酸含量也顯著降低。上述工作初步解析了酚類化合物甲基轉移酶過程中的分子機制，為利用酚類化合物改進植物抗性和營養具有了一定的理論指導意義。