紫杉醇前体依赖于MEP途径合成的分子调控机理

紫杉醇是目前治疗癌症最有效的天然药物之一，但在天然红豆杉中含量很低。代谢工程是提高紫杉醇含量的最有效手段之一，而开展紫杉醇生物合成的分子生物学研究是实现其代谢工程的必要前提。位于质体的MEP途径为紫杉醇合成提供基本前体，该途径涉及多个酶促反应，但其分子生物学基础并不清楚。.本研究拟从红豆杉中克隆紫杉醇前体依赖于MEP途径合成涉及到的所有7个基因并验证其功能，包括dxps、dxr、mct、cmk、mecps、hds和hdr；分析这7个基因的表达调控情况和紫杉醇积累的关系，考察目的基因在紫杉醇生物合成中的作用，以明确其中的限速反应和限速酶；建立基因枪介导遗传转化红豆杉细胞的方法，在红豆杉细胞中过量表达限速酶基因以进一步研究限速酶的作用。从而在从分子水平绘制出完整的紫杉醇前体生物合成途径，阐明紫杉醇前体在质体中生物合成的分子机理，为最终实现紫杉醇代谢工程提供必要的功能基因和作用靶点。