[發(fā)明專利]粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910342234.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN111849934B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙愛春;鄭莎;朱映雪;張帥;夏中強(qiáng);劉長(zhǎng)英;向仲懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N9/10
• 分類號(hào): C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12P17/10
• 代理公司: 重慶航圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50247
• 代理人: 王貴君

本發(fā)明公開了粵桑大十N?乙酰?5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶及其應(yīng)用，粵桑大十N?乙酰?5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶包含3個(gè)成員，MaASMT4、MaASMT6和MaASMT20，MaASMT4基因的全長(zhǎng)為1077bp，編碼507個(gè)氨基酸，PI＝5.05、MaASMT6基因的全長(zhǎng)為1077bp，編碼532個(gè)氨基酸，PI＝4.93、MaASMT20基因的全長(zhǎng)為1098bp，編碼157個(gè)氨基酸，PI＝5.26，這些基因運(yùn)用原核表達(dá)系統(tǒng)較高的表達(dá)酶的活性，可以有效的合成褪黑素和異構(gòu)體，這些基因可以通過不同的路徑應(yīng)用到合成褪黑素和異構(gòu)體的基因工程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)粵桑大十N-乙酰色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶，還涉及粵桑大十N-乙酰色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶的應(yīng)用。

背景技術(shù)

褪黑素，學(xué)名N-乙酰基-5-甲氧基-色胺，是一種吲哚胺，色氨酸的代謝產(chǎn)物。目前已知它廣泛存在于人體、動(dòng)物體及植物體內(nèi)，生理作用非常廣泛。由于其首先在人體的松果體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，因此又被稱為松果體素。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，其廣泛存在于人體內(nèi)的各個(gè)部位，含量極少，只有pg(1×10^-12g)/mL水平。目前已知的褪黑素的生理功能主要有調(diào)節(jié)生物體的晝夜節(jié)律，緩解睡眠障礙；抗氧化，褪黑素本身及其代謝產(chǎn)物不僅有強(qiáng)大的自由基清除能力，而且能夠誘導(dǎo)生物體相關(guān)抗氧化酶活性增強(qiáng)，增強(qiáng)免疫作用，抗腫瘤，抗衰老，特別是對(duì)阿爾茨海默病有明顯效果等優(yōu)點(diǎn)。

長(zhǎng)期以來褪黑素被認(rèn)為是動(dòng)物體內(nèi)專有的，自從1995年在植物中檢測(cè)到褪黑素之后，人們陸續(xù)在許多高等植物中也發(fā)現(xiàn)褪黑素存在。在動(dòng)物中，褪黑素的生物合成途徑已經(jīng)非常清楚。在植物中褪黑素的合成途徑包括3條：(1)色氨酸脫羧酶將色氨酸轉(zhuǎn)化成色胺；色氨酸羥化酶將色胺轉(zhuǎn)化為5-羥色胺；N-乙酰-5羥色胺轉(zhuǎn)移酶將5-羥色胺轉(zhuǎn)化為N-乙酰-5羥色胺；N-乙酰-5-羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶或者咖啡酸氧甲基轉(zhuǎn)移酶將N-乙酰-5羥色胺轉(zhuǎn)化成褪黑素。(2)色氨酸脫羧酶將色氨酸轉(zhuǎn)化成色胺；N-乙酰-5羥色胺轉(zhuǎn)移酶將色胺轉(zhuǎn)化為N-乙酰-5羥色胺；N-乙酰色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶將N-乙酰-5羥色胺轉(zhuǎn)化成褪黑素。(3)色氨酸脫羧酶將色氨酸轉(zhuǎn)化成色胺；色氨酸羥化酶將色胺轉(zhuǎn)化為5-羥色胺；N-乙酰-5-羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶或者咖啡酸氧甲基轉(zhuǎn)移酶將5-羥色胺轉(zhuǎn)化成5-甲氧基-色胺；N-乙酰色胺轉(zhuǎn)移酶將5-甲氧基-色胺轉(zhuǎn)化成褪黑素。

因此，探尋出產(chǎn)N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶含量高的菌種及相關(guān)基因至關(guān)重要。粵桑大十中的N-乙酰-5-羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶基因未見報(bào)道，因此克隆粵桑大十N-乙酰-5-羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶基因并研究其表達(dá)活性，用于合成褪黑素和異構(gòu)體具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT；本發(fā)明的目的之二在于提供粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT基因；本發(fā)明的目的之三在于提供所述粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT在制備N-乙酰-5-羥色胺轉(zhuǎn)化為褪黑素或褪黑素異構(gòu)體的催化劑中的應(yīng)用；本發(fā)明的目的之四在于提供所述粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT基因在原核生物中重建褪黑素合成途徑中的應(yīng)用；本發(fā)明的目的之五在于提供一種制備重組粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT的方法；本發(fā)明的目的之六在于提供由所述的方法制得的重組粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT；本發(fā)明的目的之七在于提供所述重組粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT在作為N-乙酰-5-羥色胺轉(zhuǎn)化為褪黑素或褪黑素異構(gòu)體的催化劑中的應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1、粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT，其特征在于：所述粵桑大十N-乙酰-5羥色胺氧甲基轉(zhuǎn)移酶ASMT包括ASMT4、ASMT6和ASMT20，所述ASMT4的氨基酸序列如SEQID NO.4所示，所述ASMT6的氨基酸序列如SEQ ID NO.8所示，所述ASMT20的氨基酸序列如SEQ ID NO.12所示。