[發明專利]參與新穿心蓮內酯生物合成的糖基轉移酶及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201810225615.2
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108728422B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 黃璐琦;高偉;李媛;王健;蘇平;張芮乾;馬寶偉;李新林;高杰
• 申請（專利權）人: 中國中醫科學院中藥研究所
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/62;C07K19/00;C12P19/58
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;何葉喧

本發明公開了一種參與新穿心蓮內酯生物合成的糖基轉移酶及其編碼基因與應用。本發明提供的蛋白質，獲自穿心蓮，是如下(a1)或(a5)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(a5)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質。本發明還保護所述蛋白質作為糖基轉移酶的應用。糖基轉移酶參與植物生長、發育及次生代謝過程。糖基轉移酶及其編碼基因的發現具有重要意義，本發明為進一步闡明穿心蓮中糖苷類化合物的生物合成提供基礎，有助于對于穿心蓮中糖苷類活性成分的生物合成途徑的解析，為新藥研發提供了新的物質基礎和基因資源。

技術領域

本發明涉及一種參與新穿心蓮內酯生物合成的糖基轉移酶及其編碼基因與應用。

背景技術

穿心蓮為爵床科植物穿心蓮(Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees)的干燥地上部分，具有清熱解毒、涼血、消腫等功效，被廣泛用于臨床。目前穿心蓮除作為中藥飲片穿心蓮用于臨床，還被制成多種現代劑型用于臨床，如穿心蓮片、穿心蓮膠囊、穿心蓮注射液、喜炎平注射液及穿琥寧注射液等。其有效成分主要通過化學方法提取，產量較低。與化學合成方法相比，生物合成避免了使用重金屬、有機溶劑等對環境造成的污染，酶的底物特異性可以減少副產物的生成，由于天然產物生物合成途徑已知，彌補了復雜結構的化合物較難建立化學合成路徑的缺陷。

穿心蓮內酯及其類似物屬于二萜內酯類化合物，其生物合成途徑主要分為三個階段，即二萜類化合物直接前體香葉基香葉基焦磷酸(GGPP)的形成階段、二萜母核的形成階段、結構修飾酶對二萜結構母核的修飾階段。GGPP的直接前體IPP和DMAPP主要涉及MEP途徑和MVA途徑；隨后在二萜合酶的作用下，經過最初的離子化、異構化后環化形成各種陽離子中間產物，最終通過去質子或捕獲親核物質進一步環化形成一系列的二萜骨架中間體；隨后在通過細胞色素P450進行結構修飾，主要包括羥基化、甲基化、異構化、脫甲基化、加成和還原等。糖基化是一種廣泛存在于植物中的重要后修飾及轉化反應，是二萜類化合物合成的最后也是極其關鍵的一步。

穿心蓮內酯苷具有抗癌、抗病毒、抗微生物和抗炎活性等藥理作用，新穿心蓮內酯可抗病毒、抗炎、抗氧化、抗寄生蟲、保肝。

發明內容

本發明的目的是提供一種參與新穿心蓮內酯生物合成的糖基轉移酶及其編碼基因與應用。

本發明提供的蛋白質，獲自穿心蓮，是如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)或(a5)或(a6)：

(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(a2)含有(a1)的融合蛋白；

(a3)在(a1)的末端連接含有標簽的短肽得到的融合蛋白；

(a4)在(a1)的末端連接標簽得到的融合蛋白；

(a5)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(a6)將(a1)或(a2)或(a3)或(a4)或(a5)經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有糖基轉移酶功能的由其衍生的蛋白質。

標簽具體如表1所示。

表1標簽的序列