单萜生物合成mep 通路

单萜化合物的合成途径单萜化合物是一类有机化合物，它们具有广泛的生物活性和医药应用价值。

因此，单萜化合物的合成途径一直受到科学家们的关注。

本文将分步骤阐述单萜化合物的合成途径。

合成途径的第一步是从天然产物中提取单萜化合物。

由于单萜化合物广泛存在于植物中，因此提取可以通过水蒸馏、萃取和固相萃取等方法进行。

提取后，单萜化合物需要进行分离和纯化，以便用于后续的合成。

第二步是通过化学合成方法来合成单萜化合物。

化学合成方法包括传统的有机合成化学和现代的新型方法。

传统的有机合成化学通常采用有机合成试剂来实现单萜化合物的合成。

这些试剂包括传统的反应，如加成反应、消除反应、置换反应和加氢反应等。

现代的新型方法包括使用催化剂、微波辅助合成、高压反应、超声波辅助合成和光化学反应等。

无论是传统方法还是新型方法，它们都需要具备精准的化学知识和技能，以确保反应条件得到控制，从而产生高纯度的单萜化合物。

第三步是通过生物技术方法来合成单萜化合物。

生物技术方法包括基因重组、发酵和培养等。

基因重组技术通过将目标基因插入微生物或真菌中，将它们转化为单萜化合物的生产工厂。

发酵和培养方法利用微生物或真菌自身代谢产生单萜化合物。

生物技术方法是一种创新性的合成途径，具有低成本、高可控性和真实自然的优点。

综上所述，单萜化合物的合成途径包括从天然产物中提取、有机化学合成和生物技术合成三个步骤。

这些方法都需要具备高水平的科学技能和技术手段，以确保单萜化合物的高纯度、高产量和良好的生物活性。

在未来，随着科技的不断发展和创新，单萜化合物的合成途径将迎来更多的可能性和挑战。

中药化学《萜类和挥发油》重点总结及习题本章复习要点：1.了解萜类化合物的含义、生源途径、分布和生理活性。

2.熟悉萜类的结构特点和分类。

3.掌握萜类的提取、分离方法。

4.熟悉挥发油的组成、通性和检识。

5.掌握挥发油的提取、分离方法。

第一节萜类【含义】凡由甲戊二羟酸（mevalonic acid, MVA）衍生、且分子式符合（C5H8）n通式的化合物及其衍生物均称为萜类化合物。

特点：骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变万化、生物活性广泛。

【生源途径】经验的异戊二烯法则Wallach于1887年提出：自然界存在的萜类化合物是由异戊二烯首尾相连形成的聚合体及其衍生物。

★生源的异戊二烯法则活性异戊二烯：焦磷酸异戊烯酯（IPP），焦磷酸γ,γ-二甲基烯丙酯（DMAPP）生物合成前体：3（R）-甲戊二羟酸（MVA）【分布】萜类化合物在中药中分布广泛，种类繁多。

尤其在裸子植物及被子植物中萜类化合物分布更为普遍。

【生理活性】萜类化合物对循环系统、消化系统、呼吸系统、神经系统等都有比较明显的作用；还具有抗肿瘤、抗病原微生物、抗生育、杀虫以及作为甜味剂的作用。

【结构特点和分类】★化学结构特点：大多具有异戊二烯结构片断，其骨架以5个碳为基本单位。

1.单萜---以两分子异戊二烯为单位的聚合体。

多是植物挥发油的的组成成分。

（1）链状单萜常见结构如：香叶醇、香茅醇、橙花醇（2）单环单萜常见结构如：桉油精、薄荷醇、胡椒酮（3）双环单萜常见结构如：龙脑、樟脑、芍药苷（4）环烯醚萜类来源：为臭蚁二醛的缩醛衍生物。

分布：玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科结构特点：具有半缩醛及环戊烷环，半缩醛C1-OH性质不稳定。

分类依据：据其环戊烷环是否开环分为环烯醚萜苷和裂环环烯醚萜苷。

常见结构如：栀子苷、梓醇、龙胆苦苷（5）倍半萜生源上的前体均为焦磷酸金合欢酯，是挥发油高沸程部分的主要组成成分。

含氧衍生物多具有香气和生物活性，骨架繁杂，种类较多。

第２９卷第６期２００９年６月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶ０１．２９，Ｎｏ．６Ｊｕｎ．，２００９植物单萜合酶研究进展徐应文，吕季娟，吴卫‘，郑有良（四川农业大学农学院，雅安６２５０１４）摘要：单萜广泛存在于植物树脂和挥发油中，在植物生长发育和进化过程中发挥着重要作用，且在医药和生态农业等方面有着重要应用。

这类物质是由质体内的５－磷酸脱氧木酮糖（１．ｄｅｏｘｙ．Ｄ．ｘｙｌｕｌｏｓｅ．５－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＤＸＰ）途径合成，单萜合酶（ｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｙｎｔｈａｓｅｓ，ｍｏｎｏ．ＴＰＳ）是单萜生物合成的关键酶，决定了单萜结构的多样性。

综述了植物单萜合酶催化机理、系统发育与谱系分化、基因表达调控、基因克隆及代谢工程等方面的研究进展，探讨了其生态学研究意义和发展前景。

关键词：单萜；单萜合酶；催化机理；系统进化；表达调控；次生代谢；代谢工程文章编号：１０００．０９３３（２００９）０６．３１８８．１０中图分类号：Ｑ５５９，Ｑ９４５，Ｑ９４８文献标识码：ＡＴｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｌａｎｔｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｙｎｔｈａｓｅｓＸＵＹｉｎｇ－Ｗｅｎ，Ｌｔ３Ｊｉ—Ｊｕａｎ，ＷＵＷｅｉ‘，ＺＨＥＮＧＹｏｕ—ＬｉａｎｇＡｇｒｏｎｏｍｙＣｏｌｌｅｇｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ№渺，Ｉｒａ’ａｎ６２５０１４，ＣｈｉｎａＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ。

２００９，２９（６）：３１８８—３１９７．Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓａｒｅｃｏｍｍｏｎｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｏｆｐｌａｎｔｒｅｓｉｎｓａｎｄｅｓｓｅｎｔｉａｌｏｉｌｓｔｈａｔｐｌａｙａｖｉｔａｌｒｏｌｅｉｎｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ，ｗｉｔｈｖａｌｕａｂｌｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃｉｎａｌａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｅｙａｒｅａｌｌｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎｔｈｅｐｌａｓｔｉｄｔｈｒｏｕｇｈ１－ｄｅｏｘｙ—Ｄ—ｘｙｌｕｌｏｓｅ一５－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ＤＸＰ）ｐａｔｈｗａｙ．Ｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｙｎｔｈａｓｅｓａｒｅｔｈｅ‘ｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓｏｆｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｗｈｉｃｈｔｏａｌａｒｇｅｅｘｔｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅｆｏｒｔｈｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃａｔａｌｙｓｉｓｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ，ｇｅｎｅｔｉｃｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｌｏｎｉｎｇａｎｄｍｅｔａｂｏｌｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｙｎｔｈａｓｅｓ．Ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｙｎｔｈａｓｅｓａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓ；ｍｏｎｏｔｅｒｐｅｎｅｓｙｎｔｈａｓｅｓ；ｃａｔａｌｙｓｉｓｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ；ｍｅｔａｂｏｌｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ单萜是ｃ。

放线菌萜类化合物生物合成研究进展李文利;湛桂花;郑华【摘要】萜类化合物(Terpenoids)是自然界中化学结构最为丰富的一类化合物.近年来,从放线菌中分离到了一系列结构新颖的萜类化合物.通过直接克隆或基因组采掘(Genome mining)的方法,它们的生物合成基因簇被相继分离和鉴定,从而推动了放线菌中萜类化合物生物合成途径及关键酶的分子作用机理的研究.文章主要综述了近5年放线菌萜类化合物生物合成研究进展.%Terpenoids are the most diverse class of natural products. Recently, a series of terpenoids with novel structures have been isolated from actinomyces. Their biosynthetic gene clusters have been identified and characterized either by direct cloning or genomic mining, which promoted investigations of their biosynthetic pathways, as well as the key enzymatic mechanisms. This paper provides a brief overview of the major research published in the last five years.【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2011(033)010【总页数】6页(P1087-1092)【关键词】放线菌;萜类化合物;生物合成;基因簇;直接克隆;基因组采掘【作者】李文利;湛桂花;郑华【作者单位】中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室,青岛266003;中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室,青岛266003;中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室,青岛266003【正文语种】中文萜类化合物(Terpenoids)又称类异戊二烯(Isoprenoids), 是自然界中结构多样性最为丰富的一类化合物[1～4], 其基本结构骨架是由异戊二烯(C5)单元组成的, 根据所含 C5数目的不同, 可分为单萜(Monoterpenes, C10)、倍半萜(Sesquiterpenes,C15)、双萜(Diterpenes, C20)、三萜(Triterpenes, C30)和四萜(Tetraterpenes,C40)。

mep途径一、mep途径是什么mep途径:一个潜在的分子药靶，类异戊二烯及其衍生物构成了自然界极为多样性的化合物,这些化合物在细胞的初级和次级代谢中起着重要的作用。

类异戊二烯的合成一直认为是通过甲羟戊酸(MVA)途径合成其前体物质。

mep途径，即甲羟戊酸途径（Mevalonate pathway），是以乙酰辅酶A为原料合成异戊二烯焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸的一条代谢途径，存在于所有高等真核生物和很多病毒中。

该途径的产物可以看作是活化的异戊二烯单位，是类固醇、类萜等生物分子的合成前体。

二、非甲羟戊酸途径某些植物、原生生物顶复门的生物及大多数微生物（如结核杆菌和某些病毒）可以通过另一种途径合成IPP和DMAPP，即非甲羟戊酸途径。

它发生在质体内，是以丙酮酸和3-磷酸甘油醛作原料，以2-甲基赤藓醇磷酸（MEP）和1-脱氧木酮糖-5-磷酸（DOXP）为中间体，因此也称MEP/DOXP途径。

三、甲羟戊酸甲羟戊酸mevalonic acid （MVA）又叫甲瓦龙酸、甲戊二羟酸。

化学式C6H12O4，3，5-二羟-3-甲基戊酸。

是麦尔克（Merck）公司研究人员在酒精发酵废液中作为乳酸菌的乙酸代替生长因子发现的，最初称为二檞斗酸（divalonic acid）。

后来田村学造又独立地在日本清酒中的火落菌生长因子发现了这种物质，日名命为火落酸（hiotic acid），后来统一称为甲羟戊酸。

此物呈油状。

易溶于水和极性有机溶剂。

容易内酯化，产生甲羟戊酸内酯C6H10O3（mevalonlactone）内酯型由3-羟基-3-甲基戊二酰CoA产生。

是胆甾醇、萜烯（terpene）类等类戊二烯生物合成的重要中间体。

由于3位碳是不对称碳原子，存在2种异构体，但生物能利用的只有3R 体。

萜类化合物的合成生物学研究与展望论文关于《萜类化合物的合成生物学研究与展望论文》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。

合成生物学是21 世纪新兴的一门学科，结合了传统的代谢工程和系统生物学概念，旨在建立人工生物系统，将基因连接成网络，使微生物底盘细胞完成设计人员设想的各种任务，具体过程包括底盘细胞的构建、合成元件的挖掘、合成途径的设计以及细胞合成工厂的创建[1].微生物具有生长代谢速率高、培养条件封闭易控制、多种营养缺陷型选择标记便于基因编辑操作、可通过生化反应器放大规模等诸多特点，选择其作为底盘细胞具有独特的优势。

目前通常采用质谱、LC-MS、GC-MS 及核磁共振技术，通过将合成产物与天然产物进行比较的方法，检测合成产物的质量。

采用合成生物学技术生产目的产物具有稳定、高效、经济、环境友好等一系列优点，因此，该技术既被用来模拟已有生物元件及合成途径生产天然产物，也被用于生产制造各种化学品和燃料，甚至还被用于设计、合成新型非天然药物。

近年来，国家对生物制造业给予了大力支持，我国合成生物学的发展如火如荼。

以中国科学院天津工业生物技术研究所马延和为首席的“人工合成细胞工厂”“973 项目”,围绕着大肠杆菌及光合蓝细菌进行了大量研究，通过光合模块和CO2固定实现了从CO2到酮、醇及酸等化学品的生物合成[2].北京化工大学袁其朋团队以大肠杆菌作为底盘细胞，经莽草酸途径合成了3-苯基丙酸、3-（4-）羟基丙酸以及4-羟基香豆素等多种芳香族化合物[3].以清华大学陈国强为首席的“973 项目”则以嗜盐单胞菌为对象，实现了聚羟基脂肪酸（polyhydroxyalkanoates,PHA）等高分子材料、化学品和燃料的生物制造[4,5].以中国科学院微生物研究所张立新为首席的“合成微生物体系的适配性研究”“973 项目”,则以大肠杆菌和链霉菌作为底盘细胞，生产微生物药物阿维菌素、聚酮类药物及核苷肽类药物等[6].上海交通大学许平团队则开展了大量关于天然食品添加剂的生物合成学研究，采用自养光合菌如假单胞菌合成多元醇类生物香料、利用蓝藻生产乳酸、通过聚球藻生产苯丙烷类等高值化合物，实现了多种天然生物香料和药用谷氨酰胺的产业化生产[7,8].中国科学院院士邓子新提倡挖掘基因组“Darkholes”,带领团队以深海、极地等极端环境微生物以及动植物共生生物为研究对象，克隆鉴定多种抗生素基因簇，开展关于非天然抗生素药物的合成生物学研究，获得了大量新型抗生素衍生物，显着推动了我国微生物药物生物合成领域的发展[9].随着合成生物学的不断发展和完善，该学科将为能源、材料、医药、食品、日化等行业提供更多的产品支撑。

单萜生物合成mep 通路单萜生物合成mep通路是植物中合成单萜类化合物的重要代谢途径。

单萜类化合物在植物中具有多种生理功能，并且具有广泛的应用价值。

本文将重点介绍mep通路的概念、反应步骤及相关调控机制。

mep通路（2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate pathway）是一条以3-羟基-3-甲基戊二酸（MEP）为起始物质的生物合成途径，也被称为异戊二酸途径（DOXP pathway）。

mep通路在细菌、植物和某些原生动物中广泛存在，是合成异戊二酸（DOXP）和异戊烯二酸（IPP）的主要途径。

mep通路的反应步骤较为复杂，包括多个中间产物的合成和转化。

首先，MEP经过异戊基二磷酸酶（DXR）的催化作用，转化为异戊磷酸（C5-PP）；接着，C5-PP经过异戊磷酸异构酶（IspA）的催化作用，转化为2-C-甲基-D-赤藓糖酸（C5-MEP）；然后，C5-MEP经过C5-MEP环化酶（IspC）的催化作用，转化为2-C-甲基-D-赤藓糖酸-6-磷酸（C5-MEP-6P）；最后，C5-MEP-6P经过异戊糖磷酸酶（IspB）的催化作用，转化为异戊烯二磷酸（IPP）。

mep通路的调控机制十分复杂，包括多个关键酶的调节和底物浓度的影响。

首先，DXR是mep通路的速率决定酶，其活性受到多种因子的调控，如金属离子、辅酶A和还原型辅酶NADPH等；其次，IspA和IspC作为C5-PP和C5-MEP的转化酶，在功能上有所重叠，它们的表达水平和催化活性也会受到多种因素的调节；此外，IspB作为最后一个催化步骤的酶，其活性受到底物IPP和其代谢产物DMAPP的浓度比例的影响。

mep通路在植物中合成多种重要的单萜类化合物，如植物甾醇、类胡萝卜素和类黄酮等。

这些化合物具有多种生理功能，如光合作用中的光能捕获、抗氧化和抗菌等。

此外，单萜类化合物还具有广泛的应用价值，如药物研发、香料和食品添加剂等。

萜类合成代谢是植物体内合成萜类化合物的生物化学过程。

萜类化合物是一大类天然有机化合物，广泛存在于植物中，包括单萜、倍半萜、二萜、三萜及四萜等。

它们在植物生长发育、适应环境以及与其他生物相互作用中发挥着重要作用，例如作为植物激素、色素、芳香物质、抗病剂等。

萜类合成代谢主要通过两条代谢途径进行：甲羟戊酸途径（MVA途径）和非甲羟戊酸途径（MEP途径，也称为1-脱氧-D-木糖醇-5-磷酸途径）。

1. MVA途径主要发生在细胞质中，起始底物是乙酰辅酶A（Acetyl-CoA），经过多步酶促反应生成异戊二烯焦磷酸（IPP）和二甲基烯丙焦磷酸（DMAPP），这两种五碳化合物是合成萜类化合物的基本单元。

2. MEP途径发生在叶绿体中，起始底物是甘油醛-3-磷酸（G3P），同样经过一系列酶促反应生成IPP和DMAPP。

IPP和DMAPP通过头尾连接的方式形成长链的异戊二烯磷脂，这些长链异戊二烯磷脂可以进一步缩合和环化形成多种不同结构的萜类化合物。

萜类化合物的合成受多种因素调控，包括遗传因素、环境因素以及发育阶段等。

在生物工程和生物技术领域，人们通过基因工程手段改变或优化萜类合成途径，以提高特定萜类化合物的产量，这些化合物在医药、香料、农业等行业具有广泛的应用价值。

食品中萜类化合物来源及功能研究进展罗婧文;张玉;黄威;赵欣;曾凡坤【摘要】食品中萜类化合物来源广泛,部分萜类化合物具有芳香气味,赋予食品独特感官品质,同时,萜类化合物在抗氧化、抑菌、增强人体免疫力和防癌抗癌方面具备明显功效,因此受到国内外学者的广泛关注.该文对萜类化合物在食品中的不同来源、含量进行总结,综述食品中萜类化合物的功能研究现状,以期为萜类化合物在食品工业和人体的高效利用提供依据和参考.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】6页(P267-272)【关键词】食品;萜类化合物;来源;功能【作者】罗婧文;张玉;黄威;赵欣;曾凡坤【作者单位】西南大学食品科学学院,食品科学与工程国家级教学示范中心,重庆,400715;西南大学食品科学学院,食品科学与工程国家级教学示范中心,重庆,400715;重庆第二师范学院重庆市功能性食品协同创新中心,重庆,400067;重庆文理学院林学与生命科学学院,重庆,402160;重庆第二师范学院重庆市功能性食品协同创新中心,重庆,400067;西南大学食品科学学院,食品科学与工程国家级教学示范中心,重庆,400715【正文语种】中文从化学结构特征定义萜类化合物为以异戊二烯(isoprene，C5)为基本单元形成的聚合物和衍生物，基本碳骨架通常具有5个碳的异戊二烯结构单元(如图1所示)[1]。

图1 异戊二烯化学结构式Fig.1 Chemical formula of isoprene萜类化合物是植物中非常重要的一类次生代谢产物，因而广泛存在于植物源性食品中。

下面对食品中萜类化合物的来源进行综述，并进一步分析食品中萜类化合物的功能研究现状。

1 食品中萜类化合物的来源1.1 内源性萜类化合物的生成1.1.1 MVA途径和MEP途径生成已知20 000多种萜类化合物大多以焦磷酸异戊烯酯(isopentenyl diphosphate，IPP)及其异构体焦磷酸二甲基烯丙酯(dimethylallyl diphosphate，DAPP)作为初始前体物质合成。

单萜生物碱生物合成途径
单萜生物碱是一类重要的天然产物，具有广泛的生物活性，包括抗癌、抗菌和镇痛作用。

它们在植物界中广泛存在，并由称为异戊二烯的五碳异戊二烯单位衍生而来。

单萜生物碱生物合成途径是一个复杂的过程，涉及多个酶促反应。

它通常以异戊酸为起始物，后者由乙酰辅酶A（乙酰-CoA）和异戊酸焦磷酸（IPP）缩合而成。

IPP是通过甲羟戊酸途径（MVA途径）或非甲羟戊酸途径（MEP途径）产生的。

MVA途径在真核生物和一些细菌中发现，而MEP途径在原核生物和一些真核生物中发现。

在这两个途径中，IPP都会异构化为异戊烯二磷酸（DMAPP），这是单萜合成的关键起始单元。

DMAPP和IPP以头尾相连的方式缩合，形成格尼基二磷酸（GPP），这是单萜生物碱合成的基本骨架。

GPP可以通过环化和进一步的异戊烯单位添加来产生各种单萜前体。

单萜生物碱骨架形成后，会发生一系列氧化、还原和其他修饰反应，产生各种衍生物。

这些反应通常由细胞色素P450酶和甲基转
移酶等酶催化。

常见的单萜生物碱生物合成途径包括：
萜类生物碱途径：从GPP出发，通过一系列环化和氧化反应产生萜类生物碱，如薄荷醇和罗勒烯。

伊索喹啉生物碱途径：从GPP和酪氨酸出发，通过成环和氧化反应产生伊索喹啉生物碱，如吗啡和可待因。

吲哚生物碱途径：从色氨酸出发，通过成环和氧化反应产生吲哚生物碱，如文昌红和雷蛇苗。

单萜生物碱生物合成途径的高度多样性导致了广泛的结构和生物活性。

了解这些途径可以促进单萜生物碱的发现和开发，用于药物和保健品。

药用植物萜类生物合成HMGR基因研究进展作者：刘雨佳张夏楠程琪庆黄璐琦高伟来源：《中国中药杂志》2013年第19期[摘要]药用植物中萜类次生代谢产物种类丰富，数量巨大，其现代药理活性相当突出。

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-metllylglutaryl coenzyme A reductase，HMGR）作为萜类成分甲羟戊酸（MVA）合成途径上第一个重要限速酶，对药用植物萜类活性成分生物合成过程起着至关重要的作用。

文章系统综述了HMGR的生物学意义、催化机制，HMGR 克隆情况、基因结构、以及在重要药用植物丹参、甘草、红豆杉等中的研究进展。

[关键词]HMGR；萜类化合物；药用植物萜类化合物广泛存在于高等动、植物及一些真核生物体内，在医疗卫生、工农业生产、能源等领域均作为重要原料使用[1]。

研究发现，该类成分具有较好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等活性，如紫杉醇可用于肿瘤的治疗[2]，青蒿素是治疗疟疾的特效药[3]，丹参酮对心血管系统疾病有良好的疗效并被制成多个剂型供临床使用[4]，大戟属植物中的松香烷内酯型成分具有抗炎抗肿瘤和致炎致癌的双重生理活性[5]等。

研究萜类成分生物合成途径的具体步骤及反应机制，相关基因的克隆、调控和表达为利用植物基因工程、细胞工程工业化生产活性成分奠定部分基础，而目前关于MVA途径首个限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-metllylglutaryl coenzyme A reductase，HMGR）基因的研究尚无全面的总结，因此本文总结2013年之前，对于HMGR的生物学意义、催化机制，HMGR克隆情况、基因结构的研究，并综述了几种代表性药用植物中HMGR 的研究情况。

1萜类合成途径中HMGR的生物学意义1.1萜类化合物生物合成途径萜类化合物的生物合成目前认为有2种途径：甲羟戊酸途径（MVA pathway）和丙酮酸途径（MEP pathway）。

植物萜类物质合成代谢动力学研究植物萜类物质是一类常见的天然产物，其化学结构特殊，含有多个碳环和侧链，形态多样、性质复杂、功能广泛。

植物萜类物质具有药用、调味、香料、杀虫等广泛的应用价值。

对于植物萜类物质的生物合成途径和代谢动力学的研究对于丰富植物资源的应用和开发具有重要意义。

一、植物萜类物质的生物合成途径植物萜类物质的生物合成途径十分复杂，涉及到多条代谢通路。

首先是异戊二烯单元（IPP）和二异戊烯单元（DMAPP）的合成。

IPP和DMAPP是植物萜类物质生物合成的基础骨架，它们可以从美地异生物合成途径和甲硫氨酸途径合成。

后续过程包括：单萜类物质的合成、二萜类物质的合成、三萜类物质的合成和四萜类物质的合成等。

萜类物质的合成过程涉及到多种酶的参与，如萜类物质合成酶、羟化酶、烷基转移酶、脱氢酶、氧化酶等，它们共同参与了萜类物质的生物合成过程。

二、植物萜类物质的代谢动力学植物萜类物质的代谢动力学研究是指对植物萜类物质代谢规律的研究，包括代谢物的生成、变化以及关键酶的作用规律等。

通过对植物萜类物质代谢动力学的研究，可以深入了解植物萜类物质的合成机制，为植物萜类物质的开发提供理论依据和研发思路。

在植物萜类物质的代谢动力学研究中，涉及到多种技术手段和方法，比如代谢通讯组学、代谢分析、定量PCR等。

其中代谢通讯组学是一种高通量技术手段，可以大规模、高精度地分析不同组织、不同发育阶段和不同处理条件下的物质代谢变化，通过分析不同代谢通讯组的变化规律，揭示物质代谢动力学机制的关键环节。

代谢分析则可以对物质代谢通路进行深入剖析，探究代谢途径、关键酶以及互作关系等方面的信息，为深化对植物萜类物质代谢规律的研究提供了有效手段。

三、植物萜类物质代谢动力学的研究意义植物萜类物质作为一类广泛存在于植物内部的生物活性分子，具有多种重要的生物学和生理学特性，如药物效应、生理调节、防御响应等。

通过深入研究植物萜类物质的生物合成和代谢规律，可以为深度理解植物资源的生命活动过程以及丰富植物资源的应用和开发提供理论依据和实践指导。

综述doi:10．3969／j．issn．1009－0002．2010．01．032植物萜类化合物的生物合成及应用占爱瑶，由香玲，詹亚光东北林业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨150040［摘要］萜类化合物是植物中广泛存在的一类代谢产物，在植物生长、发育过程中起重要作用。

植物中的萜类化合物有2条合成途径，即甲羟戊酸途径和甲基赤藓糖醇磷酸途径。

这2条途径中都存在一系列调控萜类化合物生成、结构和功能各异的酶。

植物萜类化合物不仅在植物生命活动中起重要作用，而且具有重要的商业价值，被广泛用于工业、医药卫生等领域。

［关键词］萜类化合物；生物合成；甲羟戊酸途径；甲基赤藓糖醇磷酸途径［中图分类号］Q945［文献标识码］A［文章编号］1009－0002(2010)01－0131－05 Biosynthetic Pathway and Applications of Plant Terpenoid Isoprenoid ZHAN Ai－Yao,YOU Xiang－Ling,ZHAN Ya－GuangCollege of Life Sciences,Northeast Forestry University,Harbin150040,China［Abstract］Terpenoid is a huge group of metabolic products widely existing in plants．They have played impor-tant roles during the growth of plants．The biosynthesis pathways of terpenoid include mevalonic acid pathway and 1－deoxy－D－xylulose－5－phosphate／2C－methyl－D－erythritol－4－phosphate pathway．Terpenoid biosynthetic pathways of plants are also controlled by a rang of different enzymes．Terpenoids are present in all organisms but are especially abundant in plants,with more than30000compounds．Not only do they play an important role in the life of plant,but also have high commercial values,which are used to industry and medication．［Key words］terpenoid;biosynthetic pathway;mevalonic acid pathway;MEP pathway萜类化合物，又称类异戊二烯，是植物界广泛存在的一类天然烃类化合物，具有异戊二烯单元组成的基本骨架，通式为（C5H8）n。