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BiosynthesisofnaturalSchoolofPharmaceuticalSciencesPekingUniversitySeptember17,2013Phone:: 天然產(chǎn)物的生物合成(重點(diǎn)組合生物合成(一般了解仿生合成(一般了解藥用植物的組織培養(yǎng)(一般了解)天然產(chǎn)物的生物轉(zhuǎn)化(一般了解) ?YEMin O O GinsenosideRb1R=glu(6,1)gluGinsenosideRb3R=glu(6,1)xylGinsenosideRcR=glu(6,1)arafGinsenosideRdR=gluSaponinsfrom

紫杉烷類(lèi)化合物(Taxus ?YEMinHOOHOOO Citral(檸檬醛

OpseudolaricacidB(土槿皮乙酸

Curcumol(莪術(shù)醇 betulinicacid(白樺酸 ?YEMin ?YEMin

12H

1097832H

65H

H

紫紫

Prof.RodneyB.?YEMinNat.Prod.Rep.2012,29,683-OO的徑Prof.RodneyB.?YEMinNat.Prod.Rep.2012,29,683-OO的徑OOHOHOOOOOOHHO O O O H OHHOOOOHOO 66

5-

H

H

AcOOH

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?YEMin ?YEMinMevalonicacid(甲瓦龍酸途徑

OOOOOOHHHHOHH

9

?YEMin(多酮途徑

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O O

?YEMinShikimicacid(莽草酸途徑 shikimic ?YEMinO香豆O

O Mevanolicacid甲瓦龍酸途徑??Polyketide多酮途徑??phenolicShikimicacid莽草酸途徑(C6-C1,C6-???

類(lèi)似的生物合成途徑往往由類(lèi)似的酶催化,即存在類(lèi)似序列 ?YEMin代謝(metabolism):生物體與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,在此過(guò)程發(fā)生的物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化和分解的化學(xué)變初生代謝(primarymetabolism)和初生代謝產(chǎn)物(primary酸類(lèi)等成分,稱(chēng)為初生代謝次生代謝(ndytolm)和次(nytoli ?YEMinGeneHOHOOOHO

amorpha-4,11-

O

培養(yǎng)體(0.01-

H OOOO

?YEMinnatural Nat.Prod.Rep.2011,28,1897-1916;2010,27,571-

?YEMinCombinatorial ?YEMinSyntheticBiologythedesignandconstructionofnewbiologicalparts,devices,andsystemsthere-designofexisting,naturalbiologicalsystemsforusefulpurposes. ?YEMinBiomimeticsynthesis:aspecificreactionorasequenceofreactionsthatmimicaproposedbiologicalpathway.??YEMinisolatedfrommarinespongeNeopetrosiapotent

O O HONExiguamine Volgraf,etal.NatureChem.Biol.2008

O

O

H

O

O isolatedfrommarinespongeNeopetrosiapotent

OO HOONHO

ONO

O

ONNHO

N ExiguamineN NBiomimetictotal ?YEMin條件下,對(duì)藥用植物的、組織或細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),從而生產(chǎn)無(wú)菌—超凈工作臺(tái)、滅營(yíng)養(yǎng)—培養(yǎng)基(大量、微量元素、鐵鹽、有機(jī)物、蔗糖、生長(zhǎng)激素、pH值生長(zhǎng)環(huán)境—溫度、光照、空氣(搖床 ?YEMin大量元------微量元32------蔗維111-

生長(zhǎng)激0.1-(indole-3-aceticacid,吲哚乙酸(-naphthaleneaceticacid,萘乙酸2,4-(2,4-dichlorophenoxyaceticacid,二苯氧乙酸6-瓊脂0.7-愈傷組織培養(yǎng)(固體懸浮細(xì)胞培養(yǎng)(液體毛狀根培懸浮細(xì)胞培 毛狀根培

?YEMinHairyroot

?YEMinCallustissue ?YEMinCellsuspension120-200rpm

?YEMin?YEMinH OOO

毛狀根培養(yǎng):46.9(生物反應(yīng)器培養(yǎng)25天青蒿

ClinicalMedicalResearch

Artemisiaannua

?YEMin生物轉(zhuǎn)化 為有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)改造的重要之一,對(duì)于結(jié)構(gòu) ?YEMin

糖苷

?YEMinR1O

7OH

OH

O

OH

NHO

①C-13

(NocardioidesalbusSC②C-10

O O(NocardiodesluteusSC③C-7

CH

H (Moraxellasp.SC

docetaxelTotalsynthesisoftaxol,>70stepsof Nature1994,367,630;JACS2000,122, RN,Annu.Rev.Microbiol.1998,98,

?YEMinBacillusP450P450 2-

Regio-Regio-andstereo-S.Kille,F.E.Zilly,J.P.Acevedo,M.T.Reetz.Regio-andstereoselectivityofP450-catalysedhydroxylationofsteroidscontrolledbylaboratoryevolutionNatureChem.2011,3,738- ?YEMinFFOOFNNNNFFFONNNNFScience2010

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