[發明專利]用于生物催化黃酮類化合物葡萄糖苷化的基因工程菌

有效

• 申請號: 201410185256.4
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN105087454B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 王偉;吳松;楊燕;童元峰;王慧敏;林霖;唐亮;陳成娟;劉忞之;程克棣;孔建強
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院藥物研究所
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12P19/60;C12P19/58;C12P19/44;C12R1/19
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 滕一斌

本發明涉及基因工程生物，尤其微生物如大腸桿菌，具有催化黃酮類化合物葡萄糖苷化的活性。所述能催化黃酮類化合物葡萄糖苷化的基因工程菌，即在微生物細胞內共表達分別編碼磷酸葡萄糖變位酶、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和尿苷二磷酸葡萄糖轉移酶的3個基因；這些功能酶基因通過表達載體導入細胞得到基因工程菌。本發明的工程菌株是在添加誘導劑異丙基硫代半乳糖苷(IPTG)的情況下誘導功能酶蛋白的表達，直接利用工程菌生物催化黃酮類化合物的葡萄糖苷化，同時細胞生長良好，發酵周期較短，成本低。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，具體涉及利用合成生物學技術構建一種具有催化黃酮類化合物葡萄糖苷化反應的基因工程微生物細胞。

背景技術

黃酮類化合物廣泛存在于自然界，是多種藥用植物的有效成分，在植物體內多以游離態或與糖結合成苷的形式存在；許多黃酮類化合物具有很好的抗氧化、抗炎、抗病毒、抗腫瘤和免疫調節等生物活性，已經被用于臨床，如蕓香苷(rutin)有調節血管滲透性和類似維生素P的作用，已在許多國家成為法定藥物；黃芩苷(baicalin)在我國已制成注射劑作為抗菌藥應用。由于大多數黃酮苷元及部分黃酮苷類在水相中溶解度低，限制了其制劑的開發。目前對黃酮類化合物進行分子修飾主要是以提高其在水中的溶解性為目的，而對其水溶性改性所涉及的化學反應主要是葡萄糖苷化。因此，對黃酮類化合物的葡萄糖苷化修飾是一種極具潛力的結構修飾技術，能促進黃酮類藥物的臨床應用。

目前，糖苷化修飾研究最多的是葡萄糖苷化反應，其化學修飾法需要對黃酮的酚羥基先進行酰基保護，再高選擇性的脫保護基，然后與活化的糖基供體(如糖基三氯乙酰亞胺酯)進行糖苷化反應，最后再脫去其它保護基團獲得黃酮糖苷化產物(Li M,Han X,YuB.Facile synthesis of flavonoid 7-O-glycosides.J Org Chem.2003Aug 22；68(17):6842-5)。這種葡萄糖苷化的化學修飾反應步驟復雜，收率低，副產物多，難以進行規?；糯蠛蜕a，不具有生產實用價值。

微生物法和酶法進行葡萄糖苷化修飾反應條件溫和，無需進行保護和脫保護反應，立體和區域選擇性高，可以定向高效地生物催化黃酮苷元的葡萄糖苷化修飾。