靈芝之醣類生物合成途徑與功能性研究

Abstract

靈芝（Ganoderma lucidum）一直被視為中醫藥學中佔有崇高地位且是最吉祥珍貴的調理滋補藥材，有降血脂與降血醣、抑制血栓形成、調節內分泌平衡、調節與增強人體免疫力、抗腫瘤活性、防止細胞組織異常與老化等重要生理活性，研究顯示造成靈芝如此眾多重要功能的有效成份包含有高分子多醣體的成分。面對如此重要珍貴的藥用真菌，以往的研究皆著重於其萃取物之成分分析，在基因分子層次上的研究甚少，而至今亦無法有效且大量取得其有效成份。所以本研究欲探討靈芝有效成份如多醣體等之生物合成途徑，期盼將來應用遺傳基因工程技術來達成有效成份生合成基因的功能性表達，進而有效率生產靈芝重要有效成份的目的。 本研究成功建構了靈芝genomic DNA library，其具有約一萬個獨立clones，平均攜帶靈芝genomic DNA片段約40kb。本實驗亦進行library clone的定序與序列資訊分析。 本論文中研究核 二磷酸海藻醣的生物合成途徑基因，利用反轉錄聚合酵素連鎖反應（RT-PCR）選殖獲得去氧醣脫水酵素（deh）與去氧醣異構還原酵素（ere）基因，並進行蛋白質之異體表達（expression），應用層析與光譜鑑定其活性及生化功能。研究並比較靈芝與其他物種在核 二磷酸海藻醣生合成基因的相似性（similarity）與相同度（identity）。 本研究結果已成功建構了完整靈芝genomic DNA library，並應用其序列資訊在核 二磷酸海藻醣生合成基因的研究，並異體表達成功且確認了此兩酵素的生化活性。藉由靈芝library之建構可發掘有趣的天然二次代謝物生合成基因而進行功能性基因體的研究，亦可進一步將靈芝有效成分相關的生物合成基因群加以轉殖與功能性表達，以為將來有效率生產靈芝有效成分建立學理與應用的基礎。