次生代謝產(chǎn)物生物合成：原理與應用

第1章 生物合成基本原理/11.1基本概念11.1.1生物合成概念11.1.2次生代謝產(chǎn)物21.1.3次生代謝產(chǎn)物基本生物合成途徑71.2生物合成基本要素101.2.1小分子前體101.2.2生物能131.2.3還原力141.2.4酶的種類151.3生物合成基本反應類型231.3.1C—C共價鍵的斷裂與生成231.3.2基團轉(zhuǎn)移反應241.3.3重排及烴化反應281.3.4氧化還原反應301.4生物合成基本調(diào)控原理321.4.1生物固有的調(diào)控機制321.4.2人工干預生物合成的作用原理37參考文獻41第2章 次生代謝產(chǎn)物生物合成研究方法/432.1研究生物合成途徑的一般方法432.1.1前體飼喂法432.1.2無細胞體系酶法442.1.3同位素示蹤法452.1.4誘導劑或抑制劑添加法462.1.5突變株法462.1.6基于分子生物學的研究方法472.2研究次生代謝調(diào)控的一般方法502.2.1轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控方法502.2.2翻譯水平調(diào)控方法512.3基于網(wǎng)絡的系統(tǒng)生物學研究方法532.3.1基因組學方法542.3.2轉(zhuǎn)錄組學方法542.3.3蛋白質(zhì)組學方法542.3.4代謝組學方法552.3.5基于網(wǎng)絡的代謝途徑分析方法572.4基于次生代謝產(chǎn)物的分析方法582.4.1目標代謝物分析法582.4.2代謝輪廓法59參考文獻60第3章 次生代謝產(chǎn)物生物合成途徑/633.1生物堿633.1.1生物堿定義、分布與分類633.1.2生物堿生物合成途徑643.1.3長春花生物堿生物合成分子生物學研究概述723.2萜類753.2.1萜類分布與分類753.2.2萜類生物合成途徑763.2.3萜類生物合成分子生物學研究概述823.3黃酮類853.3.1黃酮類分布與分類853.3.2黃酮類生物合成途徑863.3.3黃酮類生物合成分子生物學研究概述883.4香豆素與木脂素903.4.1香豆素與木脂素結(jié)構(gòu)類型和分布903.4.2香豆素與木脂素生物合成途徑923.5蒽醌類943.5.1蒽醌類分布、結(jié)構(gòu)類型與分類943.5.2蒽醌類物質(zhì)合成途徑953.5.3蒽醌生物合成分子生物學概述963.6皂苷類983.6.1皂苷類結(jié)構(gòu)類型、分類及分布983.6.2植物皂苷生物合成分子生物學概述1003.7聚酮類1013.7.1源于聚酮途徑的次生代謝產(chǎn)物1013.7.2聚酮類生物合成途徑1023.7.3聚酮的模塊化生物合成及多酶復合物1053.8β-內(nèi)酰胺類1073.8.1β-內(nèi)酰胺類抗生素化學結(jié)構(gòu)概要1073.8.2β-內(nèi)酰胺類生物合成途徑1083.8.3β-內(nèi)酰胺類生物合成途徑中的相關酶類1083.9氨基糖苷類生物合成途徑1113.10非核糖體途徑多肽類1123.10.1非核糖體途徑多肽類的存在與應用概述1123.10.2NRPs生物合成機制1133.10.3NRPSs模塊化合成的結(jié)構(gòu)域114參考文獻116第4章 植物次生代謝產(chǎn)物生物合成調(diào)控原理及應用/1174.1植物次生代謝產(chǎn)物概述1174.2植物次生代謝產(chǎn)物生物合成調(diào)控1184.2.1植物次生代謝調(diào)控特點1184.2.2個體水平的調(diào)控及應用1194.2.3細胞水平的調(diào)控及應用1214.2.4分子水平的調(diào)控及應用1264.3植物次生代謝產(chǎn)物的藥源途徑1284.3.1藥用植物人工種植1284.3.2化學全合成與半合成1304.3.3植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)1304.3.4毛狀根培養(yǎng)1374.3.5植物內(nèi)生真菌1384.4植物次生代謝產(chǎn)物合成調(diào)控原理舉例1414.4.1紫杉醇生物合成的代謝調(diào)控1414.4.2人參皂苷生物合成的代謝調(diào)控145參考文獻149第5章 微生物次生代謝產(chǎn)物合成調(diào)控原理及應用/1525.1微生物次生代謝產(chǎn)物及其生物合成特點1525.1.1微生物次生代謝產(chǎn)物概述1525.1.2微生物次生代謝的特點1605.2微生物合成次生代謝產(chǎn)物的調(diào)控原理1625.2.1微生物次生代謝酶的調(diào)控1635.2.2分解代謝物對次生代謝的調(diào)節(jié)1675.2.3環(huán)境因子對次生代謝的調(diào)控1715.2.4基于代謝網(wǎng)絡的次生代謝調(diào)控1765.3微生物次生代謝產(chǎn)物合成調(diào)控策略1805.3.1基于目標次生代謝產(chǎn)物生理作用的調(diào)控策略1805.3.2 基于目標次生代謝產(chǎn)物合成代謝網(wǎng)絡的調(diào)控策略1815.3.3優(yōu)化微生物細胞環(huán)境的調(diào)控策略，促進目標次生代謝產(chǎn)物合成1845.4微生物次生代謝產(chǎn)物生物合成調(diào)控應用1875.4.1超表達紫杉醇合成關鍵酶基因，促進紫杉醇合成1875.4.2 構(gòu)筑新的合成途徑，促進ARA和EPA油脂合成1925.4.3優(yōu)化控制紅法夫酵母培養(yǎng)基，促進蝦青素產(chǎn)物大量積累194參考文獻200第6章 代謝網(wǎng)絡調(diào)控研究方法及應用/2036.1代謝網(wǎng)絡的概念2036.1.1代謝網(wǎng)絡的基本屬性2036.1.2代謝網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與層次2046.2代謝網(wǎng)絡的定量分析2066.2.1代謝物流分析2076.2.2代謝控制分析2106.2.3生化系統(tǒng)理論2116.2.4代謝網(wǎng)絡優(yōu)化2126.3代謝網(wǎng)絡調(diào)控在次生代謝研究中的應用2146.3.1代謝網(wǎng)絡調(diào)控研究的意義2146.3.2植物次生代謝網(wǎng)絡與環(huán)境脅迫2196.3.3調(diào)控實例——青蒿素生物合成代謝網(wǎng)絡及其環(huán)境因子的研究2236.3.4網(wǎng)絡調(diào)控在微生物代謝工程研究中的應用2276.3.5復雜代謝網(wǎng)絡調(diào)控實例230參考文獻232第7章 次生代謝產(chǎn)物生物合成研究新進展/2347.1代謝工程及其在次生代謝產(chǎn)物生物合成中的應用進展2347.1.1代謝工程概念2347.1.2聚酮類化合物代謝工程進展2357.1.3黃酮類化合物代謝工程進展2377.1.4萜類化合物代謝工程進展2387.2合成生物學及其在次生代謝產(chǎn)物生物合成中的應用2427.2.1合成生物學概念2427.2.2合成生物學研究思路2437.2.3合成生物學在次生代謝產(chǎn)物合成中的應用前景244參考文獻247