[發明專利]一種催化楊梅UDP-鼠李糖生物合成的基因及編碼蛋白和應用

有效

• 申請號: 201910053714.1
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109679972B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李鮮;趙志康;解林峰;邢夢云;任傳宏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/04;C12N15/70;C12P19/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 趙杭麗

本發明公開了一種催化楊梅UDP?鼠李糖生物合成的基因及編碼蛋白和應用，是一種來源于楊梅的基因MrRHM1，該是從楊梅果實中分離并克隆獲得的分別具有如SEQ:NO.1核苷酸序列，SEQ:NO.2所示的氨基酸序列。本發明首次克隆并驗證了楊梅UDP?鼠李糖合成相關的MrRHM1的功能。通過構建重組質粒，實現MrRHM1在大腸桿菌中的重組表達，并得到純化的重組蛋白。在體外，重組蛋白可以將UDP?葡萄糖轉化成UDP?鼠李糖。本發明可用于植物UDP?鼠李糖的生物合成調控，并為實現UDP?鼠李糖商品化生產提供了代謝工程基礎。

技術領域

本發明屬于植物分子生物技術和基因工程領域，涉及一種催化楊梅UDP-鼠李糖生物合成的基因及其編碼蛋白和應用。

背景技術

楊梅(Morella rubra)屬于我國特色水果，含有較高含量的黃酮類化合物，具有很好的醫藥學活性，而黃酮醇是楊梅中主要的黃酮類化合物，通常以糖苷衍生物形式存在于液泡中。大量研究報道了黃酮醇抗氧化、抗腫瘤、預防心血管疾病、消炎等醫藥學活性。黃酮醇鼠李糖苷是黃酮醇糖苷的重要組成部分，而UDP-鼠李糖是黃酮醇鼠李糖苷合成的一種重要前體物質，在黃酮醇鼠李糖苷的生物合成中有著不可替代的作用。

由于植物體內UDP-鼠李糖含量低、純化難度大且效率低，而利用現代化學合成手段合成成本高、過程繁瑣，迄今為止，市場上還沒有商品化的UDP-鼠李糖。而采用生物合成UDP-鼠李糖，為UDP-鼠李糖的合成提供了新途徑。因此鑒別出高效催化UDP-鼠李糖生物合成的基因，對于植物UDP-鼠李糖的生物合成調控和實現UDP-鼠李糖的商品化生產具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種催化楊梅UDP-鼠李糖生物合成的基因及其編碼蛋白，所述基因為MrRHM1，其CDS序列如SEQ:NO.1所示，編碼序列全長為2016個核苷酸，其編碼蛋白的氨基酸序列如SEQ:NO.2所示，可編碼一個含671個氨基酸的蛋白。

本發明的另一個目的是提供所述基因MrRHM1及其編碼蛋白在植物UDP-鼠李糖的生物合成中的應用，具體是在植物UDP-鼠李糖的生物合成調控和商品化合成中的應用。將上述基因MrRHM1連接到pET-28a載體的多克隆位點中構建獲得重組質粒，命名為pET-28a-MrRHM1。在大腸桿菌中表達pET-28a-MrRHM1，得到重組蛋白，可將UDP-葡萄糖轉化為UDP-鼠李糖。

本發明提供了一種催化UDP-鼠李糖生物合成的基因MrRHM1及其編碼蛋白及應用。首次克隆并驗證了楊梅UDP-鼠李糖合成相關MrRHM1基因的功能。本發明還提供了含有MrRHM1基因的重組質粒pET-28a-MrRHM1，為通過生物工程方法大量合成UDP-鼠李糖，進一步開展黃酮醇鼠李糖苷生物合成調控研究奠定基礎。

附圖說明

圖1：楊梅MrRHM1重組蛋白的SDS-PAGE凝膠電泳分析圖；1為蛋白Marker，2為純化所得MrRHM1重組蛋白。

圖2：MrRHM1重組蛋白催化酶活產物結果圖；其中，A：未加MrRHM1重組蛋白空白對照；B：MrRHM1重組蛋白催化反應；

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本發明做進一步的闡述，但實施例不限制本發明的保護范圍。

實施例1：楊梅MrRHM1基因克隆

以‘荸薺’楊梅果實為材料，取果實果肉組織，迅速用液氮凍透，然后放至-80℃冰箱中保存。利用CTAB法提取楊梅果肉的RNA，按照PrimeScript^TMRT reagent Kit with gDNAEraser(Takara)試劑說明書操作合成cDNA。