[發明專利]肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H及其應用

有效

• 申請號: 202011251438.9
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112410354B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 夏鵬國;胡婉瑩;張宇;楊東風;章彩娟;梁宗鎖
• 申請（專利權）人: 杭州三葉青農業科技有限公司
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/02;C12N15/70;C12N1/21;C12P7/22;C12R1/19
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 萬靜

本發明公開了一種來源于三葉青的肉桂酸?4?羥化酶基因ThC4H及其應用，該肉桂酸?4?羥化酶基因ThC4H的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本發明以三葉青作為生物來源設計引物對其cDNA序列進行擴增，得到了肉桂酸?4?羥化酶基因ThC4H，該基因作為苯丙烷代謝途徑中的關鍵酶之一，可用于生產白藜蘆醇。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，主要涉及一種來源于三葉青的肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H及其應用。

背景技術

隨著近幾年國家對中醫藥的高度重視，政府的大力扶持，帶動了中藥產業的快速發展，擴大了三葉青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)的市場需求。對三葉青抗腫瘤作用研究的不斷深入，導致近年來三葉青市場價格突飛猛進，其市場需求也越來越大。

近年來，藥用植物次生代謝產物合成的基因調控已成為分子生物學十分活躍的前沿研究領域，代謝產物的量和組成主要取決于生物合成關鍵酶以及在細胞中的表達水平。而目前三葉青的研究主要集中在種植栽培、種苗培育、化學成分的提取分離和藥理藥效作用等方面，對其分子水平上的研究比較少。

白藜蘆醇作為因“法國悖論”而聞名的紅酒中的天然成分，大量科學研究證明其具有靶向多靶點、發揮多種有益健康和治療疾病的作用，具有極大的研究價值。白藜蘆醇在植物中主要通過苯丙烷代謝途徑產生，該途徑以苯丙氨酸為底物，苯丙氨酸被苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)催化生成反式肉桂酸，反式肉桂酸在肉桂酸-4-羥化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)的作用下催化形成香豆酸，香豆酸又在4-香豆酸-輔酶A連接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)的作用下形成4-香豆酰輔酶A(4-coumarate-CoA ligase,4CA)，最后白藜蘆醇合酶(resveratrol synthase, RS)催化1分子的4CA和3分子的丙二酰輔酶A(malonly-CoA，COA)合成白藜蘆醇。

目前，三葉青的全基因組還未公布，有必要通過挖掘三葉青白藜蘆醇生物合成的關鍵酶基因，試圖揭示這些關鍵酶基因在其生物合成途徑中的表達調控情況，并希冀以此為基礎獲得高產量白藜蘆醇。

發明內容

本發明提供了一種來源于三葉青的肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H及其應用，該肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H來源于三葉青，作為苯丙烷代謝途徑中的關鍵酶之一，可用于生產白藜蘆醇。

具體技術方案如下：

本發明提供了一種肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H，該基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

本發明提供了一種包含所述的肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H的重組表達載體。

作為優選，表達載體為pMD19-T或pCMBIA1301。

本發明還提供了一種包含所述肉桂酸-4-羥化酶基因ThC4H的基因工程菌。

所述基因工程菌的宿主細胞為大腸桿菌DH5α。

本發明還提供了一種肉桂酸-4-羥化酶，所述肉桂酸-4-羥化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

作為優選，所述肉桂酸-4-羥化酶由如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列的肉桂酸-4- 羥化酶基因ThC4H編碼獲得。

本發明提供了所述的基因工程菌在生產白藜蘆醇中的應用。

本發明提供了所述的肉桂酸-4-羥化酶在生產白藜蘆醇中的應用。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：