[發(fā)明專利]金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因及其編碼的蛋白和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010533198.1
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN102465136A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃璐琦;秦雙雙;袁媛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所
• 主分類號: C12N15/61
• 分類號: C12N15/61;C12N9/90;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及通過構(gòu)建金銀花cDNA文庫技術(shù)獲得查爾酮異構(gòu)酶基因及其編碼產(chǎn)物，屬于藥用植物基因工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

藥用植物有效成分(次生代謝產(chǎn)物)的形成是植物次生代謝途徑中特有基因群的產(chǎn)物。隨著植物功能基因組研究的廣泛與深入，獨具特色又有廣闊應(yīng)用前景的藥用植物次生代謝合成相關(guān)功能基因的研究逐漸成為研究的熱點，這些基因的克隆將為解析藥用植物有效成分的生物合成途徑及其調(diào)控機制和解釋藥材品質(zhì)的形成提供理論基礎(chǔ)，同時為利用生物技術(shù)提高目標(biāo)成分含量或直接生產(chǎn)有效成分或中間體帶來廣闊的應(yīng)用空間。黃酮類化合物是植物中重要的次生代謝產(chǎn)物之一，且黃酮類成分也已被2010年藥典作為金銀花的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。查爾酮異構(gòu)酶(chalcone?isomerase，CHI)是第1個被認(rèn)識的黃酮類化合物合成相關(guān)酶，也是黃酮代謝途徑中的關(guān)鍵酶之一，它催化柚皮苷查爾酮異構(gòu)化形成有生物活性的二羥基黃烷酮，對植物具有非常重要的生理意義。因此查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因的獲得，為用基因工程手段提高金銀花有效部位的含量提供重要基礎(chǔ)。在本發(fā)明被公布之前，尚未有任何公開或報道過本專利申請中所提及的金銀花黃酮類酶基因及其氨基酸序列。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因。

本發(fā)明第二個目的是提供該基因編碼的蛋白質(zhì)。

本發(fā)明還提供了含有該基因的重組載體和宿主細(xì)胞。

本發(fā)明的另一個目的在于提供該基因的應(yīng)用。

本發(fā)明所提供的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)，為以下核苷酸序列之一：

(1)SEQ?ID?No.1的DNA序列；

(2)在嚴(yán)格條件下與SEQ?ID?No.1的DNA序列雜交且編碼具有金銀花查爾酮異構(gòu)酶活性的蛋白質(zhì)分子的DNA分子；

(3)編碼SEQ?ID?No.2所示氨基酸序列的核苷酸序列；

(4)編碼對SEQ?ID?No.2經(jīng)添加、取代、插入或缺失一個或多個氨基酸且具有金銀花查爾酮異構(gòu)酶活性的蛋白質(zhì)的核苷酸序列。

本發(fā)明所提供的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)，其特征在于，是以下氨基酸序列之一：

(1)具有SEQ?ID?No.2所示的氨基酸序列；

(2)SEQ?ID?No.2經(jīng)添加、取代、插入或缺失一個或多個氨基酸且具有金銀花查爾酮異構(gòu)酶活性的序列。

含有本發(fā)明的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因全序列或部分序列的重組載體，如原核類載體，真核類表達(dá)載體及RNAi載體均屬于本發(fā)明的保護范圍

含有本發(fā)明的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因全序列或部分序列的宿主細(xì)胞，如含有上述的重組載體的宿主細(xì)胞也屬于本發(fā)明的保護范圍。

所述宿主細(xì)胞為有價值的活體材料。

本發(fā)明的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因的應(yīng)用，包括用所述的重組載體，如植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞；或者用所述含有該基因的農(nóng)桿菌與植物細(xì)胞共培養(yǎng)，得到轉(zhuǎn)基因的植物發(fā)根系；或者用所述的發(fā)根細(xì)胞再生植株；或者用所述的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LJCHI)基因全序列或部分序列轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因生物體。

本發(fā)明技術(shù)方案中涉及的概念具體內(nèi)容如下：

所說的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因的DNA分子包括：編碼具有金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)活性的多肽的核苷酸序列，而且所述的核苷酸序列與SEQ?ID?NO.1中從核苷酸第1-980位的核苷酸序列有至少70％的同源性；或者所述的核苷酸序列能在40-55℃條件下與SEQ?ID?NO.1中從核苷酸第1-980的核苷酸序列雜交。較佳地，所述的序列編碼具有SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列的多肽。更佳地，所述的序列具有SEQ?ID?NO.1中從核苷酸第1-980位的核苷酸序列。本發(fā)明分離出的金銀花查爾酮異構(gòu)酶(LjCHI)基因多肽包括：具有SEQ?ID?NO.2氨基酸序列的多肽、或其保守性變異多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。較佳地，該多肽是具有SEQ?ID?NO.2序列的多肽。本發(fā)明中的DNA分子包含所述的DNA分子中8-100個連續(xù)核苷酸。在本發(fā)明中，“分離的”、“純化的”DNA是指，該DNA或片段已從天然狀態(tài)下位于其兩側(cè)的序列中分離出來，還指該DNA或片段已經(jīng)與天然狀態(tài)下伴隨核酸的組分分開，而且已經(jīng)與在細(xì)胞中伴隨其的蛋白質(zhì)分開。