《查尔酮异构酶简介》PPT课件.pptx

查 尔 酮 异 构 酶 (chalcone isomerase,CHI)是 第 1个 被 认 识 的 黄 酮 类 化合 物 合 成 相 关 酶 ， 也 是 黄 酮 代 谢 途 径 中 的 关 键 酶 之 一 。 查 尔 酮 合 酶（ CHS） 和 查 尔 酮 异 构 酶 一 起 构 成 了 黄 酮 类 化 合 物 生 物 合 成 的 限 速 酶1。 作 用 过 程 ： 由 一 个 香 豆 酰 辅 酶 A和 三 个 丙 二 酰 辅 酶 A在 CHS的 作 用 下 生成 查 尔 酮 。 查 尔 酮 再 经 过 CHI的 作 用 形 成 二 氢 黄 酮 。 二 氢 黄 酮 再 在 各种 酶 的 催 化 下 转 化 为 其 它 各 种 颜 色 类 型 的 黄 烷 酮 化 合 物 2。 查 尔 酮 异 构 酶 广 泛 存 在 于 多 种 植 物 中 ， 涉 及 了 苯 丙 氨 酸 代 谢 途 径 中 各种 具 有 防 御 性 产 物 的 生 物 合 成 ， 在 植 物 的 抗 菌 机 制 、 抗 胁 迫 、 细 胞 的发 育 和 分 化 、 色 素 的 积 累 和 外 源 基 因 的 表 达 等 方 面 起 着 重 要 的 作 用 。查 尔 酮 异 构 酶 简 介 ： 一 、 CHI的 基 因 序 列 研 究 :l 按 查 尔 酮 异 构 酶 作 用 底 物 不 同 ， 可 将 其 基 因 分 为 2类 。 一 类 存 在 于 非 豆 科植 物 ， 其 编 码 的 CHI仅 能 催 化 6 -羟 基 查 尔 酮 转 化 为 5-羟 基 黄 烷 酮 （ Tape ） ； 另 一 类 存 在 于 豆 科 植 物 ， 其 编 码 的 CHI能 催 化 6 -羟 基 查 尔 酮 和6 -脱 氧 查 尔 酮 转 化 为 相 应 的 5-羟 基 黄 烷 酮 和 5-脱 氧 黄 烷 酮 （ Tape ）3。l 研 究 发 现 CHI隶 属 超 基 因 家 族 ， 通 常 由 一 到 多 个 基 因 编 码 。 已 经 识 别 的典 型 CHI基 因 通 常 包 括 4个 外 显 子 和 3个 内 含 子 ， 在 不 同 种 类 的 植 物 相 似程 度 较 高 。 在 矮 牵 牛 中 已 经 发 现 的 两 类 CHI基 因 具 有 不 同 的 时 空 表 达 模 式 ，CHIA在 所 有 花 组 织 以 及 UV处 理 的 幼 苗 中 表 达 ， 而 CHIB仅 在 未 成 熟 的 花 药中 表 达 。 在 玉 米 中 也 发 现 3个 编 码 CHI 的 基 因 ， 其 中 一 个 编 码 24.3KDa的基 因 (ZmCHI )， 与 矮 牵 牛 CHIA和 CHIB的 同 源 性 分 别 达 到 55%和 58%4。 文 献 2 植物的型和型CHI 氨基酸多序列比对 星 号 表 示 各 活 性 位 点 ;圆 圈 表 示 形 成 活 性 部 位 的 核 心 区 域 :三 角 符 号 表 示 可 能 涉及 到 的 与 底 物 特 异 性 结 合 相 关 的 位 点 4。 由 表 1可 见 ,不 同 植 物 CHI基 因 全 长 、 开 放 阅 读 框 碱基 数 及 其 所 编 码 的 CHIB氨基 酸 残 基 数 相 差 较 小 ,且编 码 区 的 起 始 密 码 子 均 为ATG,而 终 止 密 码 子 则 不 一致 ,洋 葱 和 豌 豆 的 是 TGA,番 茄 和 茶 的 是 TAA。 同 时 ,不 同 植 物 CHI的 分 子 量 、等 电 点 、 摩 尔 消 光 系 数 、酸 性 氨 基 酸 比 例 、 碱 性 氨基 酸 比 例 、 带 电 氨 基 酸 比例 、 极 性 氨 基 酸 比 例 、 疏水 性 氨 基 酸 比 例 等 理 化 指标 均 表 现 出 一 定 的 差 异 ,这 表 明 CHI基 因 可 能 存 在 一 定 的 物 种 特 异 性 和 生 化多 态 性 ;含 量 最 丰 富 的 氨基 酸 也 不 完 全 相 同 ,但 至少 都 含 有 Lys,说 明 Lys在CHI的 催 化 反 应 中 起 着 重要 作 用 3。 文 献 3 参 考 文 献 ：1李 莉 ,孙 欣 ,马 君 兰 ,赵 越 . 异 黄 酮 合 成 代 谢 调 控 关 键 酶 CHS、 CHI的 特 性 与研 究 前 景 J. 大 豆 科 学 ,2007,05:762-765.2周 发 俊 ,王 逸 群 ,陈 由 强 . 植 物 查 尔 酮 异 构 酶 分 子 生 物 学 研 究 进 展 (综述 )J. 河 北 科 技 师 范 学 院 学 报 ,2008,01:73-77.3雷 桅 ,邹 祥 ,向 阳 ,汤 绍 虎 ,孙 敏 . 植 物 查 尔 酮 异 构 酶 的 生 物 信 息 学 分 析 J. 北 方 园 艺 ,2008,02:193-197.4吴 冰 ,祝 钦 泷 ,郭 余 龙 ,眭 顺 照 ,皮 伟 ,李 名 扬 . 查 尔 酮 异 构 酶 基 因 的 分 子 特征 及 其 在 基 因 工 程 中 的 应 用 J. 植 物 生 理 学 通 讯 ,2008,01:175-181.