植物三萜类成分生物合成中氧鲨烯环化酶与细胞色素P450的研究进展

田荣，谷巍，2，韦陈彬，徐飞，邱蓉丽，张阿琴，季媛媛，李桃

(1.南京中医药大学药学院，江苏 南京 210023;2.江苏省中药资源产业化过程协同创新中心,江苏 南京 210023)

三萜类成分是以异戊二烯为结构单元组成的具有多种结构的30碳天然产物，在药物、食品等行业被广泛应用[1]。三萜类成分具有降糖、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、护肝、抗病毒等生物活性[2-4]，同时其在植物体中可以防御病虫害[5]。由于三萜类成分的结构相对复杂，在植物中含量较低且常以多种结构相近的成分混合存在，难以通过提取分离或化学合成方法获得。合成生物学的发展为获取大量高价值三萜类成分提供新思路。

三萜类成分在植物体内主要以甲羟戊酸(Mevalonate，MVA)途径合成，可分为三个阶段：①2,3-氧化鲨烯(2,3-Oxidosqualene)的合成：乙酰辅酶CoA(Acetyl-CoA)在一系列酶催化作用下形成异戊烯焦磷酸酯(Isopentenyl pyrophosphate，IPP)，IPP与二甲基烯丙基焦磷酸酯(Dimethylallyl diphosphate，DMAPP)在法呢基焦磷酸合酶(Farnesyl pyrophosphate synthase，FPPS)的作用下缩合生成法呢基焦磷酸酯(Farnesyl pyrophosphate，FPP)，2个FPP分子在鲨烯合成酶(Squalene synthetase，SS)催化作用下转化为角鲨烯(Squalene)，进一步在鲨烯环氧酶(Squalene epoxidase，SE)作用下转化为2,3-氧化鲨烯[6-7]。②2,3-氧化鲨烯的环化：该物质是植物甾醇和三萜类成分生物合成的共同前体物质，其在氧鲨烯环化酶(Oxidosqualene cyclase，OSC)的作用下合成多种构象和结构各不相同的三萜碳骨架[8]，这些骨架是构成功能上不同的三萜类成分的基础(图1)。③环上复杂的官能化修饰：细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenases，CYP450)参与催化三萜骨架空间立体结构发生特异性氧化，形成具有各种功能的官能团，如羟基、羰基和羧基等[9]。目前有关三萜类合成途径第一阶段关键酶的研究比较多，而由于OSC和CYP450的种类非常多，作用机理也比较复杂，目前对这2类酶研究较少。OSC和CYP450与三萜的多样性密切相关，因此，OSC和CYP450的克隆和功能研究对解析三萜类成分的生物合成途径有着重要作用。

注：AACT.乙酰辅酶A酰基转移酶(Acetyl-CoA acetyltrans-ferase)；HMGS.羟甲基戊二酰CoA合酶(3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase)；HMGR.羟甲基戊二酰CoA还原酶(Hydroxymethyl-glutaryl-CoA reductase)；MK.甲羟戊酸激酶(Meval-onate kinase)；PMK.二氧磷基MVA激酶(Phosphomevalonate kinase)；MVD.甲羟戊酸-5-焦磷酸脱羧酶(Mevalonate-5-pyrophosphate decarboxylase)；IDI.异戊烯基二磷酸异构酶(Lisopentenyl diphosphate isomerase)；FPPS.法呢基焦磷酸合酶(Farnesyl pyrophosphate synthase)；SS.鲨烯合成酶(Squalene synthetase)；SE.鲨烯环氧酶(Squalene epoxidase)；OSC.氧鲨烯环化酶(Oxidosqualene cyclases)；LS.羊毛甾醇合成酶(Lanosterol synthase)；DS.达玛烯合成酶(Dammarenediol synthase)；CS.葫芦二烯醇合酶(Cucurbitadienol synthase)；CAS.环阿屯醇合成酶(Cycloartenol synthase)；PS.帕克醇合酶(Parkeol synthase)；OS.籼稻醇合酶(Orysatinol synthase)；β-AS.β-香树素合成酶(β-Amyrin synthase)；LUS.羽扇醇合成酶(Lupeol synthase)；α-AS.α-香树脂醇合成酶(α-Amyrin synthase)；FS.木栓酮合成酶(Friedelane synthase)

本文归纳总结了植物中合成各种三萜类碳骨架的OSC和对三萜不同位点修饰的CYP450的研究进展，以期为深入探索OSC和CYP450在三萜类成分生物合成中的功能研究提供基础。

1 OSC基因家族主要成员及其研究进展

OSC属于一个超家族，家族成员具有DCTAE和QW高度保守序列。其中，DCTAE序列与底物结合有关；4个重复的带有负电性的芳香族氨基酸QW(QXXXXXW)序列在2,3-氧化鲨烯环化反应中起到稳定碳正离子的作用。

在植物合成三萜类成分的过程中，2,3-氧化鲨烯在OSC作用下，发生环化反应的过程中会形成“椅-椅-椅”(C-C-C)和“椅-船-椅”(C-B-C)2种不同的空间构象，其环化主要涉及4个步骤：①结合底物并预先确定环系统；②通过环氧化物的质子化引发反应；③碳正离子物种的环化和重排；④通过去质子化或脱水生成最终的三萜类产物。从提出的氧化角鲨烯环化机理来看，产物的多样性主要取决于环化反应中稳定碳正离子的能力[10]。

迄今为止，已经从不同植物中分离得到10种OSC酶，分别为：羊毛甾醇合成酶(Lanosterol synthase，LS)、达玛烯合成酶(Dammarenediol synthase，DS)、葫芦二烯醇合成酶(Cucurbitadienol synthase，CS)、环阿屯醇合成酶(Cycloartenol synthase，CAS)、帕克醇合成酶(Parkeol synthase，PS)、籼稻醇合成酶(Orysatinol synthase，OS)、β-香树素合成酶(β-Amyrin synthase，β-AS)、羽扇醇合成酶(Lupeol synthase，LUS)、α-香树脂醇合成酶(α-Amyrin synthase，α-AS)和木栓酮合成酶(Friedelane synthase，FS)。在三萜的生物合成途径中，代谢支路都源于2,3-氧化鲨烯这个共同前体物质。

1.1 羊毛甾醇合成酶(LS)

LS可催化2,3-氧化鲨烯环化生成甾醇和羊毛脂甾烷型三萜的前体物质羊毛甾醇(Lanosterol)[11]，该酶通过催化2,3-氧化鲨烯排列成“C-B-C”的构象，产生C-30原甾醇阳离子中间体，进一步催化形成羊毛甾醇[11]。随后羊毛甾醇在植物体内经过一系列的反应产生具有羊毛甾醇骨架的三萜和植物甾醇，LS的含量以及其活性高低可间接地影响到三萜类成分的含量。研究人员已在拟南芥、灵芝等植物中进行LS基因克隆和表达的研究[11-12]。

Zhang等克隆了灵芝中Gl-LS基因并构建过表达的灵芝菌株，发现Gl-LS基因的过表达可促进灵芝酸Mk、灵芝酸T、灵芝酸O等多种灵芝酸的产生，含量增加2.0～6.1倍，同时也使羊毛甾醇的含量提高2.3倍，该结果表明Gl-LS基因的上调表达可有效促进羊毛甾醇含量的积累，从而促进灵芝酸类三萜成分的合成[13]。

1.2 达玛烯二醇合成酶(DS)

DS能够催化2,3-氧化鲨烯发生环化反应生成达玛烯二醇Ⅱ(Dammarenediol Ⅱ)，再经过CYP450等的作用进一步反应生成达玛烷型三萜类成分。在人参、三七、西洋参等植物中均有关于DS的相关报道[14-15]。

Lu等通过瞬时过表达实验证实人参中PgDS基因的表达受转录因子PgMYB2正调控作用，同时植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)显著诱导PgDS基因和PgMYB2的表达水平[14]。梁会超等运用同源碱基PCR方法得到DS-Ⅱ的cDNA序列，并在酵母中进行表达，通过体外酶促实验验证发现有大量的达玛烯二醇合成[15]。

1.3 葫芦二烯醇合成酶(CS)

在葫芦烷型化合物生物合成途径中，CS催化底物2,3-氧化鲨烯形成葫芦二烯醇(Cucurbitadienol)。葫芦二烯醇是葫芦烷型四环三萜类化合物，为罗汉果甜苷和葫芦素等重要中药有效成分生物合成途径中的基本前体[16]，它的存在及其含量影响着下游产物的种类及含量。目前已经在罗汉果、西葫芦、黄瓜、药西瓜等植物中有CS的相关研究报道[17-18]。Jing等通过对罗汉果中CS基因进行全面的SNP分析和诱变实验，成功地确定了决定CS活性的50和573位的2个关键氨基酸位点[17]。Davidovich-Rikanati等克隆得到药西瓜中的CcCDS1和CcCDS2序列，采用酵母菌株BY4743进行功能验证，经LC-TOF-MS检测发现只有CcCDS2具有CS活性，其酵母表达产物中含有葫芦二烯醇[18]。

1.4 环阿屯醇合成酶(CAS)

CAS催化2,3-氧化鲨烯发生环化反应生成环阿屯醇(Cycloartenol)，在甾醇类化合物的合成途径中起着关键调控元件的作用。在目前的研究中已经从20多种植物中克隆出了其cDNA的序列。研究人员对三七、杠柳、罗汉果等植物进行了CAS的克隆、表达以及生物信息学的分析[19-20]。CAS和β-AS具有共同的前体物，两者之间可进行竞争从而影响代谢产物。

1.5 帕克醇合成酶(PS)和籼稻醇合成酶(OS)

在水稻中发现了粳稻PS和OS，PS能够催化2,3-氧化鲨烯形成“C-B-C”构象，生成具有四环三萜特征的帕克醇(parkeol)，OS则催化2,3-氧化鲨烯形成一种新的“椅-半椅-椅(C-sC-C)”构象，产生五环三萜籼稻醇(Orysatinol)的主产物及12种不同的三萜类成分[21]。目前，PS和OS仅在水稻中有报道，漆小泉团队发现绝大部分籼稻和野生稻具有OS的催化功能，而PS是粳稻驯化过程中由其近缘野生稻新产生的单功能三萜环化酶。利用分子进化分析、蛋白结构模拟、定点突变和催化功能分析，发现124、365、732这3个关键位点的氨基酸残基能够影响第4个氨基酸残基(Tyr257)的空间方向，从而决定了产物是四环三萜帕克醇还是五环三萜籼稻醇，为揭示形成船式和椅式三萜骨架的催化机制提供基础[21]。

1.6 β-香树素合成酶(β-AS)

β-AS是目前为止发现的唯一的一种催化齐墩果烷型三萜生物合成的关键酶，其催化2,3-氧化鲨烯发生环化反应生成β-香树脂烷(β-Amyrin)，在此催化过程中2,3-氧化鲨烯以“C-C-C”的构象形成达玛脂阳离子，再通过重排和质子化作用生成齐墩果烷型三萜。有研究认为在β-AS中还存在MWCYCR保守序列，该保守序列中的色氨酸可能对三萜类物质骨架的生成起重要作用[22]。

β-香树脂烷是这类β-香树脂烷型三萜类化合物生物合成的共同前体，这类物质包括甘草酸、山楂酸等化合物[23]。多个β-AS基因已在人参、甘草、拟南芥、珠子参、青蒿等植物中被克隆验证[24-25]。随着研究的深入，β-AS的同源基因在不同植物中已发现超过300余条。Yin等在白桦树中得到编码Bpβ-AS的全长cDNA，并通过反向遗传学鉴定其在桦木的三萜合成中的功能，发现Bpβ-AS基因的抑制能够正向调节桦木酸的合成[24]。Liu等从麻花秦艽中分离得到编码β-AS的GsAS1和GsAS2，通过酵母异源表达发现，GsAS2产生的β-香树脂烷产量要多于GsAS1，过表达实验结果显示GsAS2催化齐墩果酸积累的效率是GsAS1的1.9倍，表明GsAS2在麻花秦艽中的齐墩果酸生物合成中起着比GsAS1更重要的作用[25]。

1.7 羽扇豆醇合成酶(LUS)

LUS催化2,3-氧化鲨烯发生环化反应生成羽扇豆醇(Lupeol)。在催化过程中，2,3-氧化鲨烯形成“C-C-C”构象的排列，产生四环素达玛阳离子中间体，进一步生成羽扇豆阳离子，最终生成羽扇豆醇。现有的研究表明羽扇豆醇在抗肿瘤方面具有很好的效果[26]。

已有多种来源于不同物种的LUS通过异源表达实验进行功能验证，如来源于甘草的LUS[27]，来源于栓皮栎的LUS[28]，来源于蓖麻的RcLUS[29]等。在三萜合酶中，LUS和β-AS在四环结构转化为五环结构的质子重排过程中的关键位点具有相同的芳香族保守残基。

1.8 α-香树脂醇合成酶(α-AS)

α-AS能够催化2,3-氧化鲨烯发生环化反应形成α-香树脂醇(α-Amyrin)。α-香树脂醇是植物当中重要的五环三萜，具有重要的生理和药理活性。Li等克隆了枇杷和苹果中的α-AS，并在酵母中进行表达，发现枇杷中的α-AS以17∶3的比例产生α-香树脂醇和β-香树脂醇，苹果中的α-AS以86∶13∶1的比例产生α-香树脂醇，β-香树脂醇和羽扇豆醇[30]。Pisanee等通过酿酒酵母的体内试验证实巴西羊蹄甲中的α-AS2能够以高达90%的比例催化2,3-氧化鲨烯转化为α-Amyrin，这是豆科植物中第1个被报道的合成α-香树脂醇的α-AS[31]。

1.9 木栓酮合成酶(FS)

FS能够催化2,3-氧化鲨烯发生环化反应形成木栓酮(Friedelane)，属于木栓烷型五环三萜类化合物。FS目前在雷公藤、山杨等植物中有报道[32]。Zhou等通过同源碱基PCR方法成功得到了雷公藤中FS1和FS3的cDNA序列，并在酵母中进行表达，通过UPLC分析发现生成木栓酮，进一步通过底物饲养实验，证实木栓酮参与雷公藤红素的生物合成[32]。

2 参与三萜生物合成的细胞色素P450(CYP450)研究现状

CYP450是一个古老的超基因家族，同时也是植物代谢中最大的酶家族。CYP450具有广泛的催化活性，最常见反应是单加氧酶反应，其催化的三萜碳骨架修饰显著促进三萜类成分的结构多样性。CYP450是根据氨基酸的同源性来进行分类，同源性大于40%归为同一基因家族，同源性大于55%则归为同一亚家族[33]。目前，植物中已有127个CYP450家族被发现，根据系统发育树上的分类，又被分为11个簇，其中CYP51、CYP74、CYP97、CYP710、CYP711、CYP727、CYP746为单家族簇，CYP71、CYP72、CYP85、CYP86为多家族簇[34]。但是CYP450的分类只能代表系统进化关系，与其所属功能无必然联系。特异性调控三萜类成分生物合成的CYP450基因主要归属于CYP51、CYP71、CYP72、CYP85家族[35]。

2.1 CYP51家族

CYP51家族是最古老，最保守的真核CYP450家族之一。其中，CYP51H亚家族是该家族中目前发现的唯一参与三萜类骨架修饰的亚家族，属于单子叶植物特有的P450亚家族，进行五环三萜的骨架修饰。在燕麦中，CYP51H10对于燕麦毒素(齐墩果烷型三萜皂苷)的合成是必不可少的，其能催化β-香树脂醇形成12,13β-环氧-16β-羟基-β-香树脂醇，包括2个连续反应：首先是β-香树脂醇的C-16位发生羟基化反应，形成16β-羟基-β-香树脂醇，进一步在C环上的C-12/C-13位发生环氧化反应[36]。

2.2 CYP71家族

CYP71家族是植物CYP450中最大的家族，其中CYP71A、CYP71D、CYP81Q、CYP89A、CYP93E和CYP705A亚家族参与三萜类成分的结构修饰。

目前关于CYP71A亚家族的CYP450基因报道还仅限于拟南芥中的CYP71A16，研究发现当CYP71A16与OSC(MRN1)同时在酵母中表达时，C-23位会发生羟基化反应，通过分析拟南芥CYP71A16突变体系和过表达体系的结果，证实CYP71A16在三萜中的氧化作用[37]。

CYP71D353是CYP71D亚家族参与三萜生物合成的唯一成员，其他CYP71D亚族成员主要参与单萜和类黄酮羟基化。日本金莲花中的CYP71D353具有氧化羽扇豆烷型五环三萜的功能，催化二氢羽扇豆醇C-20位进行羟基化反应生成20-羟基羽扇豆醇[38]。CYP71D353还被证实可以将20-羟基羽扇豆醇的C-28位依次进行三步氧化后转化为20-羟基白桦脂酸[38]。

利用酵母单杂交和RNA干扰实验发现，黄瓜中CYP81Q58、CYP81Q59、CYP89A140均参与葫芦素C的生物合成[39]，CYP81Q58可以氧化19-羟基葫芦二烯醇的C-25位生成19,25-二羟基葫芦二烯醇。在西瓜和甜瓜中还发现了与葫芦素B和葫芦素E生物合成相关的CYP81Q59，将CYP81Q59转入产11-羰基-20β-羟基葫芦二烯醇的工程菌中验证其催化功能，证实CYP81Q59能氧化11-羰基-20β-羟基-葫芦二烯醇的C-2位生成11-羰基-2β,20β-二羟基-葫芦二烯醇[39]。

目前发现的CYP93E的亚家族成员仅限于豆类植物中三萜的生物合成，催化三萜骨架的C-24位氧化。大豆中发现的CYP93E1可将β-香树脂醇和槐叶二醇分别转化为24-羟基-β-香树脂醇和大豆皂醇B[40]。CYP93E1也代表三萜生物合成途径中发现的第1个CYP93E亚家族的P450。在紫花苜蓿中，CYP93E2能够催化β-香树脂醇的C-24羟基化。同样，甘草中发现的CYP93E3在β-香树脂醇的C-24发挥羟基化作用。迄今为止，从8个豆科植物物种中鉴定出另外9个CYP93Es[41]。

CYP705A的亚家族成员目前仅在拟南芥中发现，其中CYP705A1能够催化裂解拟南芥比醇的侧链获得14-apo-拟南芥比醇[42]。

2.3 CYP72家族

在植物中，CYP72是促进次生代谢产物生成的最大酶类之一，其中CYP72A亚家族成员被证实参与三萜骨架的修饰。Liu等在欧洲山芥中获得CYP72A522，通过体外酶促反应证实CYP72A522可以催化齐墩果酸的C-23位发生羟基化反应[43]。研究显示，苜蓿中的CYP72A61，CYP72A63，CYP72A67和CYP72A68参与齐墩果烷型三萜骨架的氧化反应。CYP72A61的功能被证实为C22-羟化酶，将24-羟基-β-香树脂醇转化为大豆皂酚B[44]。CYP72A67和CYP72A68分别为C2β-羟化酶(齐墩果酸)和C23-氧化酶(齐墩果酸)[45]。乌拉尔甘草中的CYP72A154是C30-氧化酶，催化11-氧代-β-香树脂醇发生三步氧化反应形成甘草次酸，参与甘草甜素的合成[46-47]。同时，体外酶促实验和酵母表达实验均证实CYP72A154为多功能酶，能氧化D环和E环上不同位置的碳原子，与甘草中三萜类成分的多样性密切相关。CYP72A154也可氧化β-香树脂醇的C-30位生成30-羟基-β-香树脂醇[48]。在蒺藜草中发现的CYP72A63也具有C30-氧化酶活性，并且在三步氧化后将β-香树脂醇转化为11-脱氧甘草次酸[49]。

2.4 CYP85家族

CYP85是一个多家族簇，其中的CYP88、CYP716、CYP87、CYP708参与三萜结构修饰。

在甘草酸途径中，CYP88D6催化β-香树脂醇的C-11位发生连续两步氧化反应，产生11-氧代-β-香树脂醇[27]。在拟南芥三环三萜类成分生物合成中，CYP708A2能够催化拟南芥醇(Thalianol)形成7β-羟基拟南芥醇[42]。

CYP716被归类为CYP85，大多数的CYP716参与五环三萜骨架的修饰[33]。从超过200种植物中收集到的关于CYP716的进化分析报告显示，CYP716家族主要参与三萜的生物合成，其中CYP716A、CYP716C、CYP716E、CYP716S、CYP716U和CYP716Y等亚家族已被证实能催化三萜的生物合成。

迄今为止，大约20种CYP716A的特征是具有香树脂醇/羽扇豆醇的C28-氧化酶的活性。这些CYP716As中的大多数催化香树脂醇/羽扇豆醇骨架的连续三步氧化反应，导致C-28位置连续形成羟基，醛和羧基部分[50]。Tamura发现CYP716A179为多功能酶，将CYP716A179在酵母工程菌中异源表达，结果表明CYP716A179为C-28位氧化酶，其能氧化α-香树脂醇、β-香树脂醇及羽扇豆醇的C-28位分别生成乌苏酸、齐墩果酸和桦木酸[51]。

Park等采用酵母表达系统对CYP716A47和CYP716A53v2进行功能研究，CYP716A47为原人参二醇合酶，能够氧化达玛烯二醇的C-12位生成原人参二醇，CYP716A53v2则进一步氧化原人参二醇的C-6位生成原人参三醇[52]。CYP716A47和CYP716A53v2参与达玛烷型三萜生物合成过程中2个连续的氧化反应。研究人员还利用农杆菌介导转化的方法在烟草中共表达人参达玛烯二醇合酶(PgDDS)、CYP716A47和CYP716A53v2，在转基因烟草的叶片中检测到达玛烯二醇、原人参二醇和原人参三醇，在烟草体系中进一步验证了PgDDS、CYP716A47和CYP716A53v2的功能[53]。Han等通过酵母表达系统对CYP716A52v2进行功能研究，发现其具有β-香树脂醇C28-氧化酶活性，能够氧化β-香树脂醇的C-28位生成齐墩果酸[54]。Dai等将人参中的β-香树脂醇合酶、CYP716A53v2、CYP716A52v2与PgDDS、CYP716A47同时导入酵母中，获得了能同时产生原人参二醇、原人参三醇和齐墩果酸3种人参皂苷苷元的酵母工程菌[55]。少数植物CYP716A还靶向除C28以外的香树脂醇骨架的碳原子，比如拟南芥中CYP716A2为C22α羟基化，桔梗中CYP716A141为C16β羟基化，青蒿中CYP716A14v2为C3氧化。

Miettinen等发现积雪草中CYP716C11可以催化齐墩果酸，6β-羟基油醇酸和熊果酸的C2α羟基化[56]。番茄CYP716E26和积雪草CYP716E41的催化特征为C6β-羟化酶，催化底物分别为α/β-香树脂醇和齐墩果酸/熊果酸[57]。

桔梗中CYP716S5能够催化β-香树脂醇生成12,13α-环氧-β-香树脂醇，12,13α-环氧齐墩果酸和12α-羟基-β-香树脂醇-13,28β-内酯[56]，其中12,13α-环氧齐墩果酸可自发形成12α-羟基-β-香树脂醇-13,28β-内酯，说明CYP716S5能催化β-香树脂醇及齐墩果酸的C-12,13α环氧化反应及某一位置的羟基化。

人参CYP716U1和CYP716S1v2在人参的生物合成途径中催化2个连续的羟化反应[58]。CYP716U1参与达玛烯二醇的C-12位羟基化，产生原人参二醇。CYP716S1v2催化原人参二醇C-6位羟基化产生原人参三醇。此外，柴胡中CYP716Y1是一种C16α-羟化酶，对β-香树脂醇和α-香树脂醇骨架具有修饰作用[59]。

CYP87D是CYP85家族除CYP88D、CYP708A和CYP716s外的另一个亚家族。杉木中的CYP87D16是目前发现与五环三萜骨架修饰相关的唯一CYP87D亚家族成员。CYP87D16通过催化β-香树脂醇C16α-羟基化参与三萜合成。罗汉果中发现的CYP87D18是1个多功能酶，对葫芦二烯醇、24,25-环氧葫芦二烯醇和24,25-二羟基葫芦二烯醇的C-11位均具有氧化活性。Zhang等将酵母中表达的CYP87D18与葫芦二烯醇进行反应，结果发现CYP87D18能连续氧化葫芦二烯醇的C-11位生成11-羟基葫芦二烯醇和11-羰基葫芦二烯醇[60]。

3 结语与展望

综上，OSC在三萜类成分的生物合成中能催化2,3-氧化鲨烯环化形成不同类型的碳骨架，是三萜类成分多样性的基础，为三萜类成分的生物合成提供重要的先导化合物。CYP450则参与植物三萜类成分的骨架修饰，催化三萜骨架空间立体结构发生特异性氧化，形成各种官能团，最终产生结构各异的三萜类成分。因CYP450数量庞大且催化功能多样，既可以催化不同底物的同一位点，也可以催化同一底物的不同位点，这些功能丰富的CYP450的发现对于催化机制的研究具有重要意义。目前植物三萜类成分生物合成途径的研究已有一定的进展，但三萜骨架构建和修饰的研究，因三萜类成分结构复杂及修饰酶基因种类繁多，具体合成步骤还未清楚。利用合成生物学的方法合成三萜类成分还需对其碳环骨架建立以及复杂的官能团反应进行深入研究。目前通过序列同源性较高或者化合物结构相似的方法研究OSC和CYP450功能只能起到简单的预测作用，进行功能验证实验是明确其催化作用的有效方法。因此，进一步开展OSC和CYP450的克隆及催化功能研究，为解析三萜类成分生物合成中关键酶的功能研究提供思路，最终为通过基因调控实现不同单体三萜的异源合成奠定基础。