Pētniecības progress par verbaskosīda biosintēzi

Abstract:

Verbascoside(ziniet kāakteozīds)ir fenetilglikozīda atvasinājums, kas sastāv no kofeīnskābes, hidroksitirozola, glikozes un ramnozes, kas plaši sastopams dažādos dabiskos ārstniecības augos,pretiekaisuma, antibakteriālie līdzekļil, antiviral,pretaudzēju, antioksidants, pretsāpju līdzeklis, neiroprotektīvs,uzlabota seksuālā funkcija,imūnā regulēšanaun uzlabota šūnu atmiņa un daudzas citas bioloģiskas aktivitātes.

Tomēr no augu izcelsmes verbaskosīdam ir zema satura un vides piesārņojuma problēmas, un tas nevar nodrošināt videi draudzīgu un ilgtspējīgu liela mēroga ražošanu. Ar sintētiskās bioloģijas palīdzību tika veiksmīgi uzbūvēta virkne mikrobu šūnu rūpnīcu (Wecistanche Bio-Tech) no augu dabīgajiem produktiem, kas sniedza jaunu ideju efektīvai verbaskozīda ražošanai. Tika pārskatīts verbaskozīda šūnu rūpnīcu izpētes statuss, tostarp fenetilamīna biosintēzes galveno metabolisma ceļu analīze, galveno gēnu elementu ieguve un optimizācija, kā arī galveno prekursoru sintēze, lai liktu pamatu verbaskozīda biosintēzei. Atslēgas vārdi fenetilozīds, verbaskozīds, ceļu analīze, biosintēze

Feniletanoīdu glikozīdi (PhG) ir augu sekundāro metabolītu klase, ko modificējušas dažādas cukura grupas un kuriem ir svarīgas bioloģiskas aktivitātes, piemēram, antibakteriāla, pretaudzēju, pretvīrusu, pretiekaisuma un antioksidanta iedarbība [1]. Feniletanola glikozīdi ir plaši sastopami divdīgļlapju augos. Līdz šim no augiem ir izolēti dažādi feniletanoīdu savienojumi, piemēram, cistanozīds C, tuberozīns B un verbaskozīds (1.a att.). Molekulārā struktūra rāda, ka feniletanoīdu glikozīdiem ir -D-glikopiranoze kā centrālais cukura kodols, acetilgrupa, kafeoilgrupa, feruloilgrupa, kumaroilgrupa, cinamils ​​un vanilils kā sānu ķēdes, un ramnoze, arabinoils. Dažādas glikozila modifikācijas, piemēram, cukurs, celoze un glikoze. galaktozi, ir bagāta strukturālā daudzveidība. Pēc glikozīdu skaita fenetilglikozīdus var iedalīt monoglikozīdos, diglikozīdos, triglikozīdos un tetraglikozīdos [2] (1.c att.).

Akteozīds (ACT) ir tipisks fenetildiozīda pārstāvis, un tā struktūra sastāv no kofeīnskābes (CA), hidroksitirozola (HT), glikozes un C3 modificētās ramnozes. Iekaisumam, antibakteriālam, HIV-1 reversās transkriptāzes inhibīcijai, pretaudzēju un antioksidācijai utt. ir svarīga aizsargājoša iedarbība uz nervu sistēmas bojājumu novēršanu, gremošanas sistēmas regulēšanu, imūnsistēmas regulēšanu utt. potenciālu un ekonomisko vērtību jaunu zāļu izstrādes jomā. 1].Verbascosidegalvenokārt pastāv vairāk nekā 200 augu sugu saknēs, stublājos, lapās un ziedos, tostarp vībotņu, Gesneriaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Oleaceae, Ledanaceae, Mutongaceae un ceļmallapu [3] paša auga biosintētiskās spējas atšķirības dēļ. , kā arī suga, izcelsme, audzēšana un novākšanas apstākļi, pastāv būtiskas atšķirības verbaskozīda saturā augos [4-13], piemēram, nosaukumā "tuksneša žeņšeņs". 

Vairāk informācijas par Acteoside in Cistanche Tubulosa

Vidējais satursCistanche Tubulosa, kas pieder Cistanche deserticola ģimenei, var sasniegt 4,75 procentus , savukārt vidējais saturs tuksnesī Cistanche un Cistanche tuksnesī ir vienāds, tikai 0,23 procenti [9] (1.b att.). ). Pašlaik, sintezējot verbaskosīdu ar ķīmisko metodi[14], rodas tādas problēmas kā garš sintētiskais ceļš, daudzas blakusreakcijas, apgrūtinoša hirālā izšķirtspēja, zema raža un augstas izmaksas. Tāpēc verbaskozīds, kas iegūts no augu ekstrakcijas, joprojām ieņem dominējošu stāvokli tirgū. Tomēr zemā augu satura, sarežģītā ekstrakcijas procesa un augu garā augšanas cikla dēļ, ko lielā mērā ietekmē tādi faktori kā klimats un vide, nav iespējams nodrošināt stabilu izejvielu avotu dabisko produktu ieguvei. , kas ievērojami ierobežo tā lielapjoma ražošanu. Paredzams, ka sintētiskās bioloģijas izmantošana, lai racionāli izstrādātu un pārveidotu dabisko produktu sintēzi, sniegs jaunus risinājumus galvenajām problēmām, ar kurām saskaras cilvēce resursu un vides jomā. Piemēram, liela mēroga jaunu fermentu un olbaltumvielu komponentu ieguve no dabas, ievērojami uzlabojot fermentu proteīnu plūsmu un efektivitāti, izmantojot transformāciju; vielmaiņas ceļu komponentēšana un modulāra montāža, kas saistīti ar biosintēzi no dažādiem avotiem, lai beidzot izveidotu efektīvas mikrobu šūnu rūpnīcas. Šobrīd ir veiksmīgi sasniegta dažādu dabisko produktu, piemēram, terpenoīdu, flavonoīdu, alkaloīdu un saponīnu, biosintēze un transformācija [15]. Attiecībā uz feniletanola glikozīdiem mikroorganismi sintezē galvenos prekursorus (piemēram, kofeīnskābi, hidroksitirozolu utt.), tirozolu un Rodiolas pusi.

Tomēr, tā kā verbaskozīda sintēzes galvenie elementi un ceļi nav pilnībā atrisināti, nav ziņots galvenokārt par aciltransferāzēm un ramnosiltransferāzēm pakārtotajos acilpārneses un glikozila modifikācijas ceļos, un nav ziņots par acilēšanas un ramnozilēšanas katalītisko secību. Tas arī nav apstiprināts, kas kavē verbaskozīda biosintēzes izpēti. Šajā rakstā tiks iepazīstināts ar fenetilglikozīdu izpētes statusu, analizējot galvenos vielmaiņas ceļus fenetilspirta biosintēzē, galveno gēnu elementu ieguvi un optimizāciju un galveno prekursoru sintēzi, kā arī pašreizējās problēmas un turpmāko attīstību. tiks apspriestas tendences. Lai nodrošinātu pamatu Verbascoside šūnu rūpnīcas celtniecībai.