[發明專利]Si4CL基因及其編碼產物和應用

有效

• 申請號: 201911411085.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111139252B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 祖明艷;付春祥;吳振映;韓杰;孫震;趙思怡;徐悅
• 申請（專利權）人: 煙臺金蕊女性用品有限公司;中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C12N15/52
• 分類號: C12N15/52;C12N9/00;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 梁正賢

本發明涉及一種Si4CL基因及其編碼產物及應用，屬于藥用植物基因工程技術領域，所述的Si4CL基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；或SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列添加、取代、插入或缺失一個或多個核苷酸的同源序列或者其等位基因及其衍生的核苷酸序列，本發明還提供該基因編碼的蛋白質，所述蛋白質具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；或者SEQ ID NO.2添加、取代、插入或缺失一個或多個氨基酸的同源序列。本發明的Si4CL能夠對FA、CA和pCA三種底物進行酶解反應，并且有產物生成。

技術領域

本發明屬于藥用植物基因工程技術領域，涉及利用全長cDNA文庫克隆天山雪蓮4-香豆酰輔酶A連接酶(Si4CL)基因及其編碼產物與應用，尤其涉及生物合成有藥理活性成分的機酸類、黃酮類、苯丙素酶基因及其編碼產物與應用。

背景技術

天山雪蓮(Saus-surea involucrata(Kar.et Kir.)Sch.-Bip.)菊科植物天山雪蓮的干燥地上部分。2015版《中國藥典》記載，天山雪蓮具有補腎活血,強筋骨,營養神經,調節異常體液等功效，在臨床上主要用于治療風寒濕痹痛,小腹疼痛,月經不調等。雪蓮的主要化學成分生物堿類、黃酮類、苯丙素類化合物,這與它的藥用價值密切相關。雪蓮對生長環境有特殊的要求,這決定了它主要生長在新疆天山。天山雪蓮化學成分具有多樣性，目前已報道的成分有多糖、黃酮、生物堿、萜類、木質素、甾醇及揮發油等，且富含氨基酸，主要的化學成分為黃酮類化合物，現在已鑒定出的有14種。藥用植物活性成分的形成是植物次生代謝途徑中特有基因群的產物。

香豆酰輔酶A連接酶(4-coumarate-CoA ligase，4CL)是植物天然苯丙基衍生物產物合成分歧途徑中關鍵酶。4CL的主要功能是以肉桂酸及其羥基或甲氧基衍生物如4-香豆酸(p-coumaricacid,pCA)、咖啡酸(caffeicacid,CA)、阿魏酸(feqdicacid,FA)、5-羥基阿魏酸(5－droxyfemlicacid,5-OHFA)、芥子酸(sinapicacid,SA)等為底物，生成相應的輔酶A酯。這些中間產物隨后進入苯丙烷類衍生物支路合成途徑，其中生成的香豆酰CoA、阿魏酰CoA及芥子酰CoA轉化為肉桂醇衍生物，可以進一步轉化為香豆素、綠原酸等，也可形成CoA酯，再進一步轉化為木樨草苷、綠原酸等化合物。因此，4CL也是綠原酸和木樨草苷生物合成的關鍵酶。天山雪蓮4-香豆酰輔酶A連接酶(Si4CL)基因的克隆，將為利用基因工程提高天山雪蓮活性成分含量提供重要基礎。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供天山雪蓮4-香豆酰輔酶A連接酶(Si4CL)基因及其編碼產物，以及該產物在藥物中的應用。

本發明所提供的天山雪蓮4-香豆酰輔酶A連接酶(Si4CL)基因，為以下核苷酸序列之一：

(1)具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列添加、取代、插入或缺失一個或多個核苷酸的同源序列或者其等位基因及其衍生的核苷酸序列。

本發明還提供Si4CL基因基因所編碼的蛋白質為天山雪蓮4-香豆酰輔酶A連接酶，是以下氨基酸序列之一：

(1)具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO.2添加、取代、插入或缺失一個或多個氨基酸的同源序列。

本發明還提供了含有權利要求1所述基因的重組載體pET32a-Si4CL。

本發明還提供所述基因在調控天山雪蓮包括有機酸、黃酮、多糖、生物堿、苯丙素在內的活性物質合成及遺傳改良方面的應用。

本發明還提供所述的重組載體pET32a-Si4CL在調控天山雪蓮包括有機酸、黃酮、多糖、生物堿、苯丙素在內的活性物質合成及遺傳改良方面的應用。