异喹啉类生物碱生物合成、运输、储藏相关细胞生物学研究进展

doi:10.3724/SP.J.1259.2014.00720

植物学报 ›› 2014, Vol. 49 ›› Issue (6): 720-728.DOI: 10.3724/SP.J.1259.2014.00720 cstr: 32102.14.SP.J.1259.2014.00720

异喹啉类生物碱生物合成、运输、储藏相关细胞生物学研究进展

程巧^1,2, 曾建国^1*, 乐捷^2*

¹湖南农业大学国家中药材生产(湖南)技术中心, 长沙 410128;
²中国科学院植物研究所, 北京 100093

收稿日期:2013-10-18 修回日期:2014-02-14 出版日期:2014-11-01 发布日期:2014-11-21
通讯作者: 曾建国, 乐捷
基金资助:
博落回中苄基异喹啉类生物碱代谢累积相关蛋白质研究;基于多级质谱技术研究博落回中别隐品碱代谢调控相关的细胞表面糖蛋白;国家重点实验室培育基地开放项目

Process of Cell Biology of Isoquinoline Alkaloid Biosynthesis, Transport and Storage

Qiao Cheng^1,2, Jianguo Zeng^1*, Jie Le^2*

¹National Chinese Medicinal Herbs (Hunan) Technology Center, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China

²Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China

Received:2013-10-18 Revised:2014-02-14 Online:2014-11-01 Published:2014-11-21
Contact: Jianguo Zeng, Jie Le

摘要/Abstract

摘要： 生物碱是存在于自然界中一类含氮的杂环小分子天然化合物, 约有1.2万多种。其代谢途径往往受到特异酶类的调控, 因此通过对某些特征性关键酶的定位可以确定生物碱的合成、转运和储藏相关的特定细胞或亚细胞结构。该文以异喹啉类生物碱血根碱为主, 对其生物合成、运输和储藏相关的细胞和亚细胞水平上的研究结果进行概述。异喹啉生物碱生物合成主要发生在皮层、筛管、伴胞和乳汁管等组织细胞中, 囊泡、液泡、细胞质基质、微粒体、内质网和叶绿体类囊体等众多细胞器参与生物碱的运输和储存。同时对药用植物中常见的其它几类主要生物碱的相关研究结果进行了讨论。

关键词: 生物碱, 合成, 转运, 储藏, 细胞生物学

Abstract: Plants contain about 12 000 kinds of alkaloids. Alkaloids belong to small-molecule nitrogen heterocyclic compounds. The metabolic pathways of alkaloids are controlled by specific enzymes, and the locations of some key enzymes can determine the cellular and subcellular structure of specific cells where synthesis, transport and storage of alkaloid take place. Here we summarize findings for the isoquinoline alkaloid sanguinarine in biosynthesis, transport and storage functions at the cellular and subcellular levels. Biosynthesis of isoquinoline alkaloids mainly occurs in the cortex, sieve tubes, companion cells, and latex tubes. Vesicles, vacuoles, cytoplasmic matrix, microsomes, endoplasmic reticulum, and chloroplast thylakoid are involved in transport and storage. We discuss related results of several other types of alkaloids found in medicinal plants.

Key words: alkaloids, synthesis, transport, storage, cell biology

中图分类号:

Q942.7

程巧, 曾建国, 乐捷. 异喹啉类生物碱生物合成、运输、储藏相关细胞生物学研究进展. 植物学报, 2014, 49(6): 720-728.

Qiao Cheng, Jianguo Zeng, Jie Le. Process of Cell Biology of Isoquinoline Alkaloid Biosynthesis, Transport and Storage. Chinese Bulletin of Botany, 2014, 49(6): 720-728.

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Process of Cell Biology of Isoquinoline Alkaloid Biosynthesis, Transport and Storage

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