[發明專利]珠子參糖基轉移酶UGTPjm2及其在制備竹節參皂苷IVa上的應用

有效

• 申請號: 202010059380.1
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111235124B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊生超;唐軍榮;張廣輝;盧迎春;唐卿雁;陳庚;林源;李瑩
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/56;C12R1/19
• 代理公司: 昆明潤勤同創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53205
• 代理人: 付石健

本發明公開了一種珠子參糖基轉移酶UGTPjm2及其在制備竹節參皂苷IVa上的應用。該珠子參糖基轉移酶UGTPjm2具有如SEQ?ID?No.1所示的氨基酸序列。本發明的珠子參糖基轉移酶UGTPjm2能夠在植物體外催化齊墩果酸?3?O?β?葡萄糖醛酸苷的C?28位的羧基糖基化，進而生成竹節參皂苷IVa。為竹節參皂苷IVa的人工生產提供了重要的途徑。

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，具體涉及一種珠子參糖基轉移酶UGTPjm2及其在制備竹節參皂苷IVa上的應用。

背景技術

在人參屬植物中，根據所含人參皂苷類型，可將人參屬植物分為兩大類，一類以達瑪烷型皂苷含量為主，如人參(Panax.ginseng)、三七(P.notoginseng)、西洋參(P.quinquefolius)等，另一類則以齊墩果烷型皂苷為主，如珠子參(P.japonicusvar.major)、竹節參(P.japonicus)、狹葉竹節參(P.japonicus?var.angustifolius)、姜狀三七(P.zingiberensis)、屏邊三七(P.stipuleanatus)、疙瘩七(P.japonicusvar.bipinnatifidus)等。竹節參皂苷IVa屬齊墩果烷型皂苷，是珠子參、姜狀三七、竹節參等人參屬植物中含量最高的成分之一。在《中華人民共和國藥典》2015版一部中已經明確說明，竹節參皂苷IVa是珠子參的主要活性成分。具有補肺養陰，袪瘀止痛，止血等功效。

竹節參皂苷IVa在植物中的含量低，對其提取則需要大量的原材料，且提取工藝較為復雜；此外，原材料種植周期長，對種植地塊和種植技術要求較高。因此，如何去高效地獲得這些有用的次生代謝物，一直都是科研究人員思考和研究的問題。

對于高附加值的天然產物，采用現代生物技術建立同源或異源表達系統高效生產藥用活性成分，已被廣泛認為是解決今后藥用資源短缺的重要技術手段。但是，建立同源或異源表達系統需要先明確這些活性成分的生物合成途徑，必需鑒定該生物合成途徑中相關的關鍵基因。目前，發掘這些調控基因成為研究植物代謝產物生物合成途徑的關鍵環節。當前，竹節參皂苷IVa的合成路徑并不清晰，尚未得到驗證，因此影響了竹節參皂苷IVa生物合成工作的推進。

發明內容

本申請的發明目的是提供一種珠子參糖基轉移酶UGTPjm2及其在制備竹節參皂苷IVa上的應用，該珠子參糖基轉移酶UGTPjm2能夠在植物體外催化齊墩果酸-3-O-β-葡萄糖醛酸苷的C-28位的羧基糖基化，進而生成竹節參皂苷IVa。

為實現上述發明目的，本申請的技術方案如下：

本發明的珠子參糖基轉移酶UGTPjm2具有如SEQ?ID?No.1所示的氨基酸序列。

本發明的珠子參糖基轉移酶UGTPjm2能夠在植物體外催化齊墩果酸-3-O-β-葡萄糖醛酸苷的C-28位的羧基糖基化，進而生成竹節參皂苷IVa。為竹節參皂苷IVa的人工生產提供了重要的途徑。

本發明還提供了上述的珠子參糖基轉移酶UGTPjm2的編碼基因，該編碼基因具有SEQ?ID?No.2所示的核苷酸序列。

本發明還提供了上述珠子參糖基轉移酶UGTPjm2的編碼基因的重組載體。該重組載體可以是重組質粒，該重組質粒的原始質粒可以選用pET28a質粒。

本發明還提供了表達上述的珠子參糖基轉移酶UGTPjm2的轉基因工程菌，該轉基因工程菌中，珠子參糖基轉移酶UGTPjm2的編碼基因可以是以重組質粒存在的，也可以直接整合至其基因組中。

即，所述的轉基因工程菌可以包含有上述的含有珠子參糖基轉移酶UGTPjm2的編碼基因的重組載體；也可以在其基因組中整合有上述的珠子參糖基轉移酶UGTPjm2的編碼基因。

所述的轉基因工程菌的原始菌株可以選用大腸桿菌BL21(DE3)菌株。