[發(fā)明專利]齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶及其編碼基因和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811094986.8
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109266626B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 楊生超;唐卿雁;張廣輝;范偉;陳庚
• 申請（專利權）人: 云南農業(yè)大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12P33/00;C12P19/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 徐玲菊;于洪

本發(fā)明涉及齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶及其編碼基因和應用，屬于植物基因工程和生物技術領域。本發(fā)明齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示。核苷酸序列如SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7或SEQ ID NO.8所示。本發(fā)明齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶能夠特異性地以尿苷二磷酸葡糖醛酸為糖基供體，催化齊墩果酸C?3位的糖基化反應，從而生成齊墩果酸3?O?β?葡糖醛酸。該轉移酶是在齊墩果烷型皂苷合成過程中上游步驟的酶，這對于解析齊墩果烷型皂苷的合成途徑，具有重要意義。

技術領域

本發(fā)明屬于植物基因工程和生物技術領域，具體涉及齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶及其編碼基因和應用。

背景技術

姜狀三七(Panax zingiberensis C.Y.Wu et K.M.Feng)為五加科人參屬多年生草本植物，分布于云南東南部、尼泊爾中部、不丹高海拔地區(qū)、緬甸東枝、撣邦等地。姜狀三七根莖肉質如姜塊狀，屬瀕危種，由于過度開發(fā)，目前野生資源極其稀少。姜狀三七有散瘀、定痛、止血等功效，主治跌打損傷、骨折、吐血、功能性子宮出血、外傷出血等癥。

皂苷為姜狀三七的主要活性成分，主要含有達瑪烷型皂苷和齊墩果烷型皂苷，其中以齊墩果烷型皂苷為主，如人參皂苷R_O，竹節(jié)參皂苷IV和竹節(jié)參皂苷IVa。齊墩果烷型皂苷具有抗腫瘤、降血脂、降血糖、保肝等藥理作用。齊墩果烷型皂苷是從齊墩果酸3-O-β-葡糖醛酸轉化而來的，而齊墩果酸3-O-β-葡糖醛酸則是齊墩果酸經過一種未知的葡糖醛酸轉移酶(OAGT)催化形成的。

盡管在其他人參屬植物中也含有豐富的齊墩果烷型皂苷，并已報道了它們的轉錄組信息，但是沒有鑒定出參與齊墩果烷型皂苷合成的糖基轉移酶。因此如何克服現(xiàn)有技術的不足是目前植物基因工程和生物技術領域亟需解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，提供齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶及其編碼基因和應用，該齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶能在合成齊墩果烷型皂苷的前體中起作用，從而為鑒定齊墩果烷型皂苷的其他修飾奠定基礎。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶，所述齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示。

本發(fā)明同時保護編碼上述述齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶的基因。

具體為：所述基因的編碼序列是SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7或SEQID NO.8所示的核苷酸序列。

本發(fā)明的另一目的是提供一種含有齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶基因的重組載體，是將SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7或SEQ ID NO.8所示基因直接與不同表達載體連接所構建的重組載體。同時，本發(fā)明保護重組載體轉化得到的重組基因工程菌。

本發(fā)明還涉及上述齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶在合成齊墩果烷型皂苷中的應用。

具體的應用方法是：以齊墩果酸葡糖醛酸轉移酶為催化劑，以尿苷二磷酸葡糖醛酸為底物催化齊墩果酸生成齊墩果酸3-O-β-葡糖醛酸。

本發(fā)明申請人發(fā)現(xiàn)姜狀三七是研究齊墩果烷型皂苷合成的理想材料，在本發(fā)明中，利用Illumina HiSeq^TM 2000測序平臺建立了姜狀三七的轉錄組數(shù)據(jù)庫，并功能識別了在齊墩果烷型皂苷生物合成中的關鍵步驟，即催化齊墩果酸形成齊墩果酸3-O-β-葡糖醛酸的葡糖醛酸轉移酶編碼酶基因。