喜树（Camptotheca acuminata Decne）是抗肿瘤药喜树碱（camptothecin,CPT）的主要植物资源之一。由于市场对CPT的迫切需求、喜树植物资源有限和喜树中CPT含量低等问题,因而寻找可持续的替代产CPT植物的方法尤为重要。解析CPT生物合成途径可从根源上解决此问题。异胡豆苷合成酶（strictosidine synthase,STR）是吲哚生物碱次生代谢途径中的重要酶,其表达水平的高低可能对CPT合成通路代谢流有影响。为了探明喜树中注释为CaSTR基因的表达模式以及编码蛋白的结构和功能,本研究从喜树基因数据库中挖掘和筛选到14条CaSTRL（CaSTR-like）候选基因,通过生物信息学及RT-q PCR方法,分析其编码蛋白的理化性质、结构特征、系统进化关系以及喜树无菌幼苗不同时期和不同组织的基因表达模式,进一步筛选候选基因。利用大肠杆菌系统对CaSTRL候选基因进行异源表达和功能研究。结果如下:（1）本研究从喜树基因数据库中挖掘筛选得到14条CaSTRL候选基因,分别命名为CaSTR1～14。经生物信息学分析表明,CaSTR1～14候选基因的开放阅读框长度分别为993、990、1176、984、432、831、990、768、822、1086、1113、1128、1053、1104 bp,分别编码330、329、391、327、143、276、329、255、273、361、370、375、350、367个氨基酸。序列结构特征分析表明,CaSTR1、CaSTR2、CaSTR3、CaSTR4、CaSTR7、CaSTR11、CaSTR12、CaSTR13、CaSTR14这9个CaSTRL蛋白具有完整的6叶β-螺旋桨折叠结构和五个典型的XXX#§保守结构域。系统进化树分析表明,喜树CaSTRL序列多与葡萄和棉花的SSL（strictosidine synthase-like）序列聚为一支,亲缘关系较近。基因相对表达分析结果表明,9个CaSTRL候选基因在喜树幼苗不同组织不同时期中的表达差异较为明显,具有时期和组织特异性。40 d时除CaSTR11和CaSTR14外,其余CaSTRL候选基因均在叶中达到最高表达水平。（2）采用全基因合成和密码子优化技术构建了高效表达的重组质粒p ET28a（+）-△CaSTR1、p ET28a（+）-CaSTR2、p ET28a（+）-CaSTR3、p ET28a（+）-CaSTR11和p ET28a（+）-CaSTR13,并成功地在Escherichia coli BL21（DE3）中表达。对5个以包涵体蛋白形式表达的目的蛋白进行变性（6 mol/L尿素）、分离纯化（Ni-NTA亲和层析）和稀释梯度透析复性（0.3 mmol/L氧化型谷胱苷肽,50 mmol/L磷酸钾缓冲液,10%甘油,3 mmol/L还原型谷胱苷肽,6 mol/L尿素逐渐降低至3 mol/L或2 mol/L,p H=7.0）,成功制得具有活性的可溶性蛋白。（3）使用6组底物（TRY分别和CSE、CFLE、CFRE、CLE、LFLE或SEC）对5个CaSTRL重组蛋白进行功能分析,结果表明,重组蛋白CaSTR2、CaSTR11和CaSTR13能催化TRY和CLE,产生少量strictosamide,具有同时催化Pictet-Spengler缩合和脱水缩合两步反应的双重功能。