通过关键酶的鉴定和途径重建阐明西洋参达玛烷型皂甙的合成途径

中国是西洋参第一大消费国和第二大生产国。达玛烷型皂甙是西洋参的主要药理活性成分，也是影响西洋参品质的主要因素。由于对西洋参皂甙代谢途径缺乏了解，使目前关于提高西洋参品质的研究存在盲目性，缺乏理论依据。本研究拟通过关键酶的克隆和鉴定，及合成途径在酿酒酵母中的重建来阐明西洋参达玛烷型皂甙的合成途径，为通过基因工程手段提高西洋参品质奠定基础。首先通过构建四年生西洋参根的cDNA文库，并结合EST序列分析和RACE扩增等技术，获得皂甙合成关键酶（达玛烷合成酶，P450羟化酶和三萜糖基转移酶）的全长cDNA序列。在大肠杆菌或酿酒酵母中异源表达这些cDNA，通过酶活性检测对酶进行鉴定。将鉴定后的三种关键酶基因同时导入氧化鲨烯高产酿酒酵母菌株中，重建皂甙合成途径，利用酵母内源性氧化鲨烯合成达玛烷型皂甙。通过体外酶学鉴定和体内代谢途径重建相互验证，来准确阐明西洋参中达玛烷型皂甙的合成途径。