[發(fā)明專利]一種環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶突變體及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911084700.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN110804597B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓瑞枝;柴寶成;倪曄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N9/10
• 分類號(hào): C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/60;C12P19/18
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發(fā)明公開了一種環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶突變體及其應(yīng)用，屬于酶工程和微生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明CGTase突變體對(duì)長鏈糖基化染料木素的產(chǎn)物特異性高；利用本發(fā)明的CGTase突變體A156V/L174P、A156V/L174P/A166Y、A156V/L174P/A166V、A156V/L174P/A166G和A156V/L174P/A166K分別以麥芽糊精作為糖基供體，以染料木素作為糖基受體生產(chǎn)長鏈糖基化染料木素的產(chǎn)量較利用野生型環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶以麥芽糊精作為糖基供體，以染料木素作為糖基受體生產(chǎn)長鏈糖基化染料木素的產(chǎn)量分別提高了62.5％、165％、112.5％、112.5％和59.4％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶突變體及其應(yīng)用，屬于酶工程和微生物工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

染料木素(又名金雀異黃素、染料木黃酮等)被認(rèn)為是活性功能最高的大豆異黃酮類物質(zhì)，常以其葡萄糖苷衍生物即染料木苷(又名4',5,7-三羥異黃酮-7-糖苷)的形式存在于槐角、山豆根等豆科植物中。

染料木素在人體及動(dòng)物細(xì)胞中具有廣泛的藥理學(xué)功效，主要表現(xiàn)為：(1)具有化學(xué)防癌(乳腺癌和前列腺癌等)作用。染料木素具有類雌性激素及抗激素作用，可以抑制腫瘤細(xì)胞合成過程中相關(guān)酶的活性，在腫瘤細(xì)胞形成過程中抑制腫瘤血管增生，延緩或阻止腫瘤變成癌細(xì)胞。(2)可以預(yù)防心血管疾病。染料木素會(huì)激發(fā)低密度的脂蛋白受體產(chǎn)生正向調(diào)節(jié)作用，同時(shí)可以促進(jìn)膽固醇的清除，抑制血小板的凝集，對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化等疾病具有預(yù)防和治療作用。(3)可以預(yù)防絕經(jīng)后疾病。染料木素是典型的植物雌激素，所具有的雌激素活性能夠緩解婦女更年期綜合癥及預(yù)防絕經(jīng)后疾病。(4)抗骨質(zhì)疏松作用。染料木素的雌激素活性能夠激活雌激素受體，提高成骨細(xì)胞活性；另外還可以增加骨密度，抑制骨量丟失，對(duì)骨質(zhì)疏松具有較好的改善作用。因此，染料木素在醫(yī)藥領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用前景。

然而，染料木素具有很強(qiáng)疏水性，幾乎不溶于水，在一般的有機(jī)溶媒中溶解度較差，這大大限制了其作為口服藥物及靜脈注射藥劑的藥用效果，限制了其在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，如何提高染料木素在水溶液中的溶解度，成為目前國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。

目前，有研究表明，二葡萄糖基染料木素和三葡萄糖基染料木素在水中的溶解度分別是染料木素的3700倍和44000倍(具體可見參考文獻(xiàn)：Li D,Roh SA,Shim JH,MikamiB,Baik MY,Park CS,Park KH.2005.Glycosylation of genistin into solubleinclusion complex form of cyclic glucans by enzymatic modification.JAgricFood Chem 53:6516-24)。也有研究表明，將染料木素進(jìn)行糖基化并不影響其生理生化功能(具體可見參考文獻(xiàn)：Chung MJ,KangAY,Lee KM,Oh E,Jun HJ,Kim SY,Auh JH,Moon TW,Lee SJ,Park KH.2006.Water-soluble genistin glycoside isoflavones up-regulateantioxidant metallothionein expression and scavenge free radicals.JAgric FoodChem 54:3819-26)。并且，有研究表明，糖基化染料木素在體內(nèi)內(nèi)會(huì)水解為可被人體吸收的葡萄糖與染料木素，安全性較高(具體可見參考文獻(xiàn)：Chung MJ,KangAY,Lee KM,Oh E,JunHJ,Kim SY,Auh JH,Moon TW,Lee SJ,Park KH.2006.Water-soluble genistin glycosideisoflavones up-regulate antioxidant metallothionein expression and scavengefree radicals.JAgric Food Chem 54:3819-26)。因此，可通過將染料木素進(jìn)行糖基化以提高其水溶性。