全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2010, 45 (6): 751–759, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3969/j.issn.1674-3466.2010.06.013

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收稿日期: 2009-11-12; 接受日期: 2010-02-23
基金项目: 973计划(No.2007CB108802)和植物化学与植物资源持续利用国家重点实验室自主课题(No.P2008-ZZ16)
* 通讯作者。E-mail: biochem@mail.kib.ac.cn
芳香族异戊烯转移酶的研究进展
高娟1, 3, 曾英1*, 卢山2
1中国科学院昆明植物研究所, 植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室, 昆明 650204
2南京大学生命科学学院, 南京 210093; 3中国科学院研究生院, 北京 100049
摘要 异戊烯基转移酶(prenyltransferase)催化异戊烯基转移至异戊烯单元、芳香环或蛋白质上。芳香族异戊烯基转移酶将
异戊烯单元融入含有芳环的化合物, 从而形成具有重要生物学功能的各类活性分子, 如泛醌、质体醌、维生素E、异戊烯黄
酮类以及真菌代谢物等。该文综述了近年来植物和真菌芳香族异戊烯转移酶的分子生物学研究进展, 包括膜结合的参与质
体醌生物合成的homogentisate solanesyltransferase、参与维生素E生物合成的homogentisate phytyltransferase、类黄酮
异戊烯转移酶(flavonoid prenyltransferase)和可溶性的真菌吲哚异戊烯转移酶等。
关键词 芳香族异戊烯转移酶, 质体醌, 异戊烯类黄酮, 维生素E
高娟, 曾英, 卢山 (2010). 芳香族异戊烯转移酶的研究进展. 植物学报 45, 751–759.
异戊烯基转移酶(prenyltransferase)广泛存在于
生物界, 负责形成或修饰6万种以上含有异戊烯基的
化合物。其中约有一半为萜类化合物(如单萜、倍半
萜、二萜、三萜、类胡萝卜素和天然橡胶等), 其余为
来自其它代谢途径的含异戊烯基的化合物。此类化合
物也称为混源萜类(meroterpenoid), 包括电子传递
成分(泛醌、质体醌和甲萘醌)、维生素E、植物防卫
素异戊烯类黄酮(prenylflavonoids)、紫草素(shikonin)
和异戊烯生物碱等。类异戊烯化合物除了参与植物生
长发育和环境应答等重要生理过程之外, 还应用于医
药和有机化工等领域(李军玲等, 2009)。根据异戊烯
基的受体不同, 可将异戊烯基转移酶大致分为反式异
戊烯转移酶(trans-prenyltransferase)、芳香族异戊烯
转移酶(aromatic prenyltransferase)和蛋白质异戊烯
转移酶(protein prenyltransferase)3类。异戊烯转移酶
的催化功能十分独特, 不仅创造了1个C-C键(或N-C
键), 而且还在终产物中引入了1个双键, 该双键往往
与类异戊烯化合物的生物活性有关(或者能增强其生
物学特性)。目前, 在化学合成上由于空间和立体结构
对生物活性的影响以及保护基应用上的困难, 还难以
大量合成有活性的异戊烯芳香族化合物。因此, 研究
异戊烯转移酶, 不仅有助于解析类异戊烯化合物的生
物合成途径, 而且还可能为合成具有生物活性的类异
戊烯化合物提供新路径(Botta et al., 2005a; Kumano
et al., 2008)。
反式异戊烯转移酶催化异戊二烯焦磷酸(isop-
entenyl pyrophosphate, IPP)的C4位与二甲烯丙基
二磷酸(dimethylallyl diphosphate, DMADP)的C1位
发生缩合反应, 这是萜类生物合成链延长的基本反
应。此类酶的反应机制是通过C-O键的异裂形成阳离
子中间体, 引发缩和反应, 即离子化-缩和-去离子化
机制(Poulter and Rilling, 1976)。
芳香族异戊烯转移酶将异戊烯单元融入含有芳
环的化合物, 从而形成具有重要生物学功能的各类活
性分子, 包括初生代谢中的泛醌、质体醌和维生素E
以及植物次生代谢中的异戊烯类黄酮和真菌代谢物
(Botta et al., 2005b)。目前, 可将芳香族异戊烯转移
酶分为膜结合与可溶性2个类型。
1 膜结合型芳香族异戊烯转移酶
膜结合型异戊烯转移酶的氨基酸序列具有典型的异
戊烯焦磷酸结合区(N/D)DXXD, 酶活性依赖二价阳
离子(尤其是Mg2+), 主要参与泛醌、甲萘醌、质体醌、
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维生素E、紫草素和异戊烯类黄酮等的生物合成。膜
结合型异戊烯转移酶的底物大致可分为3类: 对羟基
苯甲酸(p-hydroxybenzoic acids, PHB)、尿黑酸(hom-
ogentisate acid, HGA)和类黄酮。
1.1 泛醌与紫草素生物合成中的异戊烯转移酶
泛醌(ubiquinone, UQ)是一种脂溶性化合物, 作为呼
吸链的电子载体广泛分布于真核生物的线粒体和原
核细胞中。不同生物的UQ种类取决于它的异戊烯侧
链长度。例如, 人和粟酒裂殖酵母的UQ侧链含有10
个异戊烯单元, 老鼠和玉米(Zea mays)的UQ侧链含
有9个异戊烯单元, 大肠杆菌的含有8个异戊烯单元,
酿酒酵母的含有6个异戊烯单元。
泛醌生物合成的限速步骤发生在对羟基苯甲酸
多异戊烯转移酶 (p-hydroxybenzoate polyprenyltr-
ansferase, PPT)催化的异戊烯化反应(图1)。拟南芥
(Arabidopsis thaliana)的 4-hydroxybenzoate poly-
prenyl diphosphate transferase(4HPT)将solanesyl
diphosphate(SDP)异戊烯链转移到PHB上 , 合成3-
solanesyl-4-hydroxybenzoate(Sol-4HB), 香叶基二
磷酸(geranyl diphosphate, GDP)也可作为异戊烯供
体(Okada et al., 2004)。水稻(Oryza sativa)的PHB异
戊烯转移酶 (OsPPT1a)供体底物有3种 , 即GDP
(C10)、farnesyl diphosphate(FDP, C15)和geranyl-
geranyl diphosphate(GGDP, C20), 但异戊烯受体仅
有1种, 即PHB。Mg2+存在时酶活性最高, OsPPT1a
在水稻的各个组织中均有分布(Ohara et al., 2006)。
紫草素是紫草科植物的次生代谢物, 属于萘醌衍
生物, 同时也是中草药植物紫草(Lithospermum ery-
throrhizon)的有效成分。紫草素具有抗菌活性, 曾有
紫草素作为植物抗毒素的报道。从紫草中分离到2个
编码GDP:4-hydroxybenzoate 3-geranyltransfera-
se的cDNA, 其编码蛋白质分别命名为LePGT-1和
LePGT-2, 这是从植物中分离到的第2个芳香族异戊
烯转移酶(Yazaki et al., 2002)。LePGT的异戊烯供体
底物仅1种, 即GDP, 酶活性在光、铵离子和生长素
2,4-D存在的条件下被强烈抑制, 但寡聚半乳糖醛酸
(oligogalacturonide)和茉莉酸甲酯能够增加酶活性。
推测LePGT有8–9个跨膜区域, 其中有2个明显的亲
水环NDXXD和GX(K/Y)STAL, 前者可能为异戊烯焦



图1 泛醌和紫草素的生物合成 (参照Yazaki et al., 2002, 稍做修改)
PPT: 对羟基苯甲酸多异戊烯转移酶; LePGT: 紫草对羟基苯甲酸香叶基转移酶

Figure 1 Biosynthetic pathways of ubiquinone and shikonin (slightly modified according to Yazaki et al., 2002)
PPT: p-hydroxybenzoate polyprenyltransferase; LePGT: Lithospermum erythrorhizon p-hydroxybenzoate geranyltransferase

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磷酸结合位点, 后者可能是芳环的结合位点。LePGT-1
和LePGT-2对GDP具有严格的底物特异性, 且无线
粒体信号肽, 推测可能与其它的PPTs基因不属于同
一进化支(Ohara et al., 2006)。
1.2 参与合成质体醌和维生素E的异戊烯转移酶
质体醌 (plastoquinone-9)和维生素E(tocochroman-
ols)是光合细菌与植物的异戊烯亲脂类化合物, 二者
均为HGA的异戊烯衍生物。异戊烯化反应的关键酶
HGA异戊烯转移酶定位在叶绿体内膜上, 利用莽草
酸途径来源的HGA和质体中非甲羟戊酸来源的异戊
烯供体(如phytyl diphosphate(PDP)、GGDP和SDP)
为底物。其中PDP或GGDP经相应的异戊烯转移酶
homogentisate phytyltransferase(VTE2)或 homog-
entisate geranylgeranyl transferase (HGGT)催化形
成维生素E前体; 而homogentisate solanesyltrans-
ferase(HST)以SDP为底物合成质体醌的前体(图2)。
可见, HGA异戊烯转移酶在生物合成途径的分支点起
着非常重要的调节作用。
质体醌分布于叶绿体的膜系统, 在光合作用、胡
萝卜素合成和光呼吸(chlororespiratory)中起着重要
作用。在HST的催化下, 芳香族化合物HGA和异戊烯
供体化合物SDP形成2-demethylplastoquinol-9, 进
一步甲基化和氧化后形成质体醌。在拟南芥中用回复
突变的方法分离到At3g11945编码的AtHST, 荧光标
记AtHST定位于叶绿体被膜(Tian et al., 2007)。从衣
藻(Chlamydomonas reinhardtii)中也分离得到参与
质体醌合成的CrHST, 它与AtHST均能够以FDP为异
戊烯供体, 但最佳的异戊烯供体仍为SDP(Sadre et
al., 2006)。
生育酚类化合物是一类脂溶性抗氧化物, 统称为
维生素E。它是一种非常重要的食品成分, 主要维持
肌肉功能、神经功能和免疫力。维生素E能够保护叶
绿体膜, 避免其光氧化, 还能够为光合作用提供合适
的环境。在动物和植物中维生素E均被视为一种抗氧
化物, 它最重要的特征是清除不同的活性氧分子, 保
护多不饱和脂肪酸, 防止其过氧化。维生素E包括
tocopherols和tocotrienols两部分, 其中tocopherols
生物合成的限速步骤之一是VTE2催化的HGA与PDP
的缩和反应。tocotrienols生物合成的限速步骤之一是
HGGT催化的HGA与GGDP的缩和反应(Venkatesh
et al., 2006)。



图2 维生素E和质体醌生物合成中HGA异戊烯转移酶催化的反应(Sadre et al., 2006)
异戊烯化的中间体分别为: 2-methyl-6-phytyl-1,4-benzoquinol (A)、2-methyl-6-geranylgeranyl-1,4-benzoquinol (B)和2-methyl-6-
solanesyl-1, 4-benzoquinol (C)

Figure 2 Prenylation reactions catalyzed by homogentisate prenyltransferases in the course of tocochromanols (tocopherols
and tocotrienols) and plastoquinone-9 biosynthesis (Sadre et al., 2006)
Prenylation intermediates: 2-methyl-6-phytyl-1,4-benzoquinol (A), 2-methyl-6-geranylgeranyl-1,4-benzoquinol (B) and 2-methyl-
6-solanesyl-1,4-benzoquinol (C)
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蓝细菌(Synechocystis sp. PCC 6803)中发现的Syn-
HPT与拟南芥中分离得到的AtVTE2均能够合成toco-
pherols。两者核苷酸序列的相似性为41%, 氨基酸序
列的相似性为61%, 均有相似的疏水区、异戊烯焦磷
酸和二价离子的结合位点, 保守区序列也大致相同。
拟南芥中此酶的N端多出95个氨基酸, 其中前36个是
叶绿体信号肽。SynHPT与AtVTE2的底物均为HGA
和PDP, 但只有SynHPT能够在体外与GGDP反应
(Collakova and DellaPenna, 2001; Sadre et al.,
2006; Venkatesh et al., 2006)。
1.3 类黄酮异戊烯转移酶
异戊烯类黄酮(prenylflavonoids)是黄酮类化合物的
芳环在不同位置发生了不同长度且修饰各异的异戊
烯基取代形成的。异戊烯类黄酮主要分布于豆科、桑
科、芸香科和小檗科等植物中, 其中大多数为传统药
物或民间药物(李文魁等, 1995; 赵平等, 2004)。药用
植物的许多异戊烯类黄酮作为活性成分具有抗肿瘤、
抗氧化、调节免疫力以及增强心血管活性等功能。研
究此类化合物的构效关系后发现, 不同长度和类型的
异戊烯基链对其生物活性起主要决定作用; 与普通类
黄酮相比, 异戊烯类黄酮不仅与生物膜的互作增强而
且与靶蛋白的亲和力增加。因其有利于人体健康, 近
几年来, 异戊烯类黄酮作为新药及功能食品的先导化
合物而备受关注。
催化异戊烯单元转移到黄酮化合物的酶称为类
黄酮异戊烯转移酶 (flavonoid prenyltransferase)。
2008年, 从豆科植物苦参(Sophora flavescens)中成
功克隆了第 1个植物类黄酮异戊烯转移酶基因
SfN8DT-1, 该基因编码的酶负责narigenin的C8位与
DMADP的二甲烯丙基发生键合 (图3A), 同时该酶
还可异戊烯化 liquiritigenin和hesperetin, 但对黄烷
酮和DMADP有严格的底物特异性 (Sasaki et al.,
2008)。
glyceollin是大豆(Glycine max)中所含的ptero-
carpanoid的骨架与1个C5异戊烯基来源的环醚组成
的植物抗毒素的总称。Akashi等(2009)通过大豆表达
序列标签(EST)分离得到编码glycinol 4-dimethylally-
ltransferase(G4DT)的cDNA克隆, 它催化DMADP与
(−)-glycinol[(6aS,11aS)-3,9,6a-trihydroxypterocarp-
an]反应, 生成glyceolin I的直接前体化合物4-dime-
thylallylglycinol(图3B)。G4DT包含409个氨基酸, 具



图3 苦参(A)和大豆(B)类黄酮异戊烯转移酶催化的反应(Sasaki et al., 2008; Akashi et al., 2009)
DMADP: 二甲烯丙基二磷酸

Figure 3 Enzymatic reactions catalyzed by flavonoid prenyltransferases from Sophora flavescens (A) and soybean (B) (Sasaki
et al., 2008; Akashi et al., 2009)
DMADP: Dimethylallyl diphosphate
高娟等: 芳香族异戊烯转移酶的研究进展 755



图4 芳香族异戊烯转移酶的系统发育分析
利用MEGA 4.0自带的ClustalW软件对氨基酸序列进行比对,
用邻位相连法构建系统树。1 000个重复进行自展法bootstrap
检验, 结点部位的数值代表自展支持率。 At: 拟南芥; Cr: 衣
藻; Gm: 大豆; Le: 紫草; Me: 木薯; Os: 水稻; Sc: 酿酒酵母;
Sf: 苦参; Syn: 蓝藻; Vv: 葡萄; Ea: 粗毛淫羊藿

Figure 4 Phylogenetic relationship of prenyltransferases
accepting aromatic substrates
A neighborjoining tree was produced from the results of 1 000
bootstrap replicates by MEGA 4.0. The phylogram was gen-
erated using a ClustalW alignment. Numbers at the branch
points indicate bootstrap fraction (maximum 100). At: Arabi-
dopsis thaliana; Cr: Chlamydomonas reinhardtii; Gm: Glycine
max; Le: Lithospermum erythrorhizon; Me: Manihot escu-
lenta; Os: Oryza sativa; Sc: Saccharomyces cerevisiae; Sf:
Sophora flavescens; Syn: Synechocystis sp. PCC 6803; Vv:
Vitis vinifera; Ea: Epimedium acuminatum. Accession number
AtHST: NP_0010781- 38.1; AtPPT1: BAB20818.2; AtVTE2-1:
NP_849984.1; CrHST: CAL01105.1; GmVTE2-1: ABB70-
126.1; GmVTE2-2: ABB70128.1; G4DT: BAH22520.1; Le-
PGT-1: BAB84122.1; MeVTE2: ACC77744.1; OsHGGT:
AAP43913.1; OsPPT1: BAE96574.1; ScCOQ2: AAA34507.1;
SfN8DT-1: BAG12671.1; SynHPT: NP_441094.1; VvHGGT:
AAV74623.1


有跨膜区, N端有质体信号肽, 具有NQXXDX-XXD和
KD(I/L)XDX(E/D)GD的保守区。催化活性需要二价阳
离子的参与, Mg2+效率最高, 其次为Mn2+和Co2+。
G4DT与苦参类黄酮异戊烯转移酶SfN8DT属于
同一进化支(图4)。氨基酸序列分析表明, SfN8DT和
G4DT与质体醌和维生素E生物合成中的HGA异戊烯
转移酶相似性为21%–55%, 而与泛醌和紫草素生物
合成中的PHB异戊烯转移酶相似性仅为16%。因此,
蛋白质序列和底物选择性分析均表明, 植物类黄酮异
戊烯转移酶在芳香族异戊烯转移酶家族中是一类功
能新颖且结构独特的生物合成酶。我们以富含淫羊藿
苷(icariin, 属于异戊烯黄酮醇苷)的淫羊藿(Epime-
dium L.)为实验材料, 采取基于相似性的基因克隆策
略, 获得1个编码类似HGA异戊烯转移酶的全长基因
EaPT1(未发表)(图4), 序列分析发现EaPT1的N端含
有叶绿体信号肽。目前该基因的异源表达和催化活性
鉴定正在进行中。
1.4 植物芳香族异戊烯转移酶的进化分析
参与泛醌、质体醌、维生素E和类黄酮异戊烯化合物
生物合成途径的异戊烯转移酶具有很多相似之处。它
们均催化芳环的异戊烯化, 酶反应均需要二价阳离子
(尤其是Mg2+); 蛋白质序列均有跨膜区和N端信号肽,
还有共同的氨基酸保守区域。系统发育分析(MAGE
4.0)表明(图4), 类黄酮异戊烯转移酶可能是从维生
素E异戊烯转移酶进化而来, 质体醌和维生素E异戊
烯转移酶与泛醌异戊烯转移酶在进化上可能并无交
叉。蓝藻SynHPT参与合成维生素E但没有信号肽, 它
与含叶绿体信号肽的植物芳香族异戊烯转移酶相邻,
在进化上可作为单独的一支。
2 可溶性芳香族异戊烯转移酶
可溶性芳香族异戊烯转移酶(soluble aromatic pre-
nyltransferases)主要来源于真菌和细菌, 如真菌麦
角碱生物合成中催化色氨酸异戊烯化的dimethyla-
llytryptophan synthase (DMATS) (Tsai et al.,1995),
烟曲霉(Aspergillus fumigatus) fumigaclavines与
fumitremorgins生物合成中的FgaPT1、FgaPT2、
FtmPT1和FtmPT2 (Unsöld and Li, 2006; Grund-
mann et al., 2008)以及催化吲哚环N1位异戊烯化的
CdpNPT(Yin et al., 2007), 蓝细菌(Lyngbya ma-
juscule)中合成鞘丝藻毒素lyngbyatoxin A的LtxC
(Edwards and Gerwick, 2004), 链霉菌(Strepto-
myces sp. CL190)中合成萘萜二醇naphterpin的
NphB(Kuzuyama et al., 2005), 玫瑰产色链霉菌(Str-
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图5 烟曲霉fumigaclavines(A)、 fumitremorgins和brevianamides(B)的生物合成推测途径(Unsöld and Li, 2006; 参照Grundmann
et al., 2008, 稍做修改)
?: 未知的酶; DMADP: 二甲烯丙基二磷酸

Figure 5 Hypothetical biosynthetic pathways of fumigaclavines (A), fumitremorgins and brevianamides (B) in Aspergillus fu-
migatus (Unsöld and Li, 2006; slightly modified according to Grundmann et al., 2008)
?: Unknown enzyme(s); DMADP: Dimethylallyl diphosphate

eptomyces roseochromogenes)中催化4-羟基苯丙
酮酸异戊烯化合成clorobiocin A环(3-dimethylallyl-4-
hydroxybenzoic acid)的CloQ(Pojer et al., 2003)等。
与膜结合型芳香族异戊烯转移酶相比, 可溶性芳香族
异戊烯转移酶不含异戊烯焦磷酸的结合位点结构域
(N/D)DXXD, 并且酶催化活性大多不依赖二价阳离
子。
2.1 吲哚类异戊烯转移酶
异戊烯化吲哚类化合物具有不同的生物活性与药用
高娟等: 芳香族异戊烯转移酶的研究进展 757


图6 LtxC和NphB催化的反应(Edwards and Gerwick, 2004; Kuzuyama et al., 2005)
GDP: 香叶基二磷酸

Figure 6 The proposed biosynthesis of lyngbyatoxin A and naphterpin (Edwards and Gerwick, 2004; Kuzuyama et al., 2005)
GDP: Geranyl diphosphate

价值, 主要来源于真菌的曲霉属(Aspergillus)、青霉
属(Penicillium)、麦角菌属(Claviceps)以及Neosar-
torya fischeri。这类化合物共同的结构单元ergoline
moiety由色氨酸与二甲烯丙基结合而成。吲哚类异戊
烯转移酶除了以色氨酸作为底物, 还可能催化含色氨
酸的具有二酮哌嗪结构的环缩二肽或类似衍生物。异
戊烯单元通常在C1′位与吲哚环发生键合 , 也有在
C3′位成键的(如FgaPT2和LtxC); 除了C-C键外, 还
有N-C或O-C连接的异戊烯化。尽管催化特性各不相
同, 真菌吲哚类异戊烯转移酶相互之间的序列同源性
却比较明显, 氨基酸序列的同源性在26%–37%之间;
而与细菌来源的可溶性异戊烯转移酶 (如LtxC和
NphB等)并无序列同源性。

2.1.1 FgaPT1和 FgaPT2参与烟曲霉 fumigacla-
vines的生物合成
从烟曲霉AF293中分离得到FgaPT2和FgaPT1, 这2
个酶基因在fumigaclavine C基因簇中相隔10 kb。
FgaPT2 (dimethylallyltryptophan synthase)催化L-色
氨酸异戊烯化形成4-dimethylallyltryptophan, 是 fu-
migaclavines生物合成中的第1步反应(Unsöld and
Li, 2005)。FgaPT1是可溶性的蛋白二聚体, 每个亚基
的分子量为50 kDa, 它能将fumigaclavine A转化为
fumigaclavine C, 催化吲哚环C2位与二甲烯丙基C3′
位形成C-C键(图5A); FgaPT1是从真菌中得到的第1
个在异戊烯单元C3′位成键的异戊烯转移酶(Unsöld
and Li, 2006)。

2.1.2 FtmPT1与FtmPT2参与 fumitremorgins的生
物合成
FtmPT1为单体蛋白 , 催化环二肽L-Trp-L-Pro(bre-
vianamide F)C2位异戊烯化 (C1′位 ), 形成中间体
tryprostatin B(Grundmann and Li, 2005); FtmPT2与
FtmPT1在烟曲霉AF293基因组上相距7 kb, 通过酵
母表达载体pYES2/NT C获得了具有酶活性的蛋白
质。体外酶反应证明, FtmPT2催化fumitremorgin B
形成的最后一步反应, 将DMADP转移到吲哚环的N1
位(Grundmann et al., 2008)(图5B)。因此, FtmPT2
是催化N-C键形成的吲哚类异戊烯转移酶; 此外, 从
烟曲霉中还分离得到另一个N-异戊烯转移酶Cdp-
NPT(Yin et al., 2007), 但是生成fumitremorgin A的
O-异戊烯转移酶基因还没有被分离鉴定出来。从
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brevianamide F分支的另一条代谢途径 , 经由C2-
C3′成键的异戊烯化中间体最后形成brevianamide A,
相关的酶基因尚未见报道。
2.2 细菌来源的可溶性异戊烯转移酶
LtxC参与蓝藻lyngbyatoxin A的生物合成, 催化吲哚
环C7位与GDP的C3′位形成C-C键 (Edwards and
Gerwick, 2004)(图6)。链霉菌的NphB(原名Orf2)催化
geranyl基团转移至聚酮flaviolin上, 合成具有抗氧化
活性的naphterpin (图6)。较为特别的是, NphB的反应
活性需要Mg2+参与。动力学研究显示, NphB的酶反应
机制属于有序机制; 它可催化多种含羟基芳香族底物
(包括类黄酮), 但最适底物尚未确定。目前利用NphB
已在体外合成了几种芳香族异戊烯化合物, 并已得到
此酶的X射线晶体结构 (Kuzuyama et al., 2005;
Kumano et al., 2008)。
3 展望
芳香族异戊烯转移酶将异戊烯基转移至芳香族化合
物上, 合成具有重要生物学功能的各类活性分子, 如
植物防卫素异戊烯类黄酮和紫草素, 电子传递链组分
泛醌、质体醌和甲萘醌, 维生素E等。药用植物的许
多异戊烯类黄酮作为活性成分具有抗肿瘤、抗氧化、免
疫抑制和增强心血管活性等功能。发掘更多的类黄酮异
戊烯转移酶资源, 对研究类黄酮异戊烯转移酶的结构
与功能尤为重要。基因突变、同源克隆和表达序列标签
等仍然是目前发现次生代谢酶基因的有效方法。
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Research Progress in Aromatic Prenyltransferases
Juan Gao1, 3, Ying Zeng1*, Shan Lu2
1State Key Laboratory of Phytochemistry and Plant Resources in West China, Kunming Institute of Botany, Chinese Acad-
emy of Sciences, Kunming 650204, China; 2School of Life Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China
3Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract Prenyltransferases catalyze prenyl groups to a wide variety of acceptors, such as isoprenoid groups, aromatic
compounds, and proteins. Those that catalyze the attachment of a prenyl moiety to an aromatic nucleus are known as
“aromatic prenyltransferases”. Prenylated aromatic compounds constitute a massive number of biologically active mole-
cules such as ubiquinones, plastoquinones, vitamin E, prenylflavonoids and fungi metabolites. This paper presents ad-
vances in molecular studies of aromatic prenyltransferases in plants and fungi, focusing on membrane-bound homogen-
tisate prenyltransferases involved in the biosynthesis of plastoquinones and vitamin E, flavonoid prenyltransferases, and
soluble indole prenyltransferases.
Key words aromatic prenyltransferases, plastoquinones, prenylflavonoids, vitamin E
Gao J, Zeng Y, Lu S (2010). Research progress in aromatic prenyltransferases. Chin Bull Bot 45, 751–759.
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* Author for correspondence. E-mail: biochem@mail.kib.ac.cn
(责任编辑: 孙冬花)