[發(fā)明專(zhuān)利]一種巖白菜氧甲基轉(zhuǎn)移酶BpOMT1基因及在制備4-甲氧基沒(méi)食子酸中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111040376.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113736758B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廣輝;劉祥宇;陳碧環(huán);王益娜;袁慧娟;向貴生;張敬麗;郝冰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N9/10
• 分類(lèi)號(hào): C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12N1/21;C12N15/11;C12P7/42;C12Q1/6895;C12R1/19
• 代理公司: 云南凌云律師事務(wù)所 53207
• 代理人: 康珉

本發(fā)明公開(kāi)一種巖白菜氧甲基轉(zhuǎn)移酶BpOMT1基因及在制備4?甲氧基沒(méi)食子酸中的應(yīng)用。所述巖白菜氧甲基轉(zhuǎn)移酶BpOMT1基因的序列如SEQ?ID?NO：1所示。以沒(méi)食子酸和S?腺苷?甲硫氨酸為原料，在巖白菜氧甲基轉(zhuǎn)移酶BpOMT1的催化下，生成4?甲氧基沒(méi)食子酸，對(duì)于巖白菜素生物合成調(diào)控研究具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巖白菜氧甲基轉(zhuǎn)移酶BpOMT1基因及在制備4-甲氧基沒(méi)食子酸上的應(yīng)用。

背景技術(shù)

巖白菜(Bergenia?purpurascens)為虎耳草科巖白菜屬(Bergenia)植物。該屬植物亞洲共有10種，除3種產(chǎn)于東亞、南亞北部和中亞?wèn)|南部外，主要分布于中國(guó)陜西(秦嶺)、新疆、四川、云南及西藏等地區(qū)。巖白菜屬植物全株含巖白菜素，特別是從巖白菜根狀莖中提取的巖白菜素含量高達(dá)8.2％。巖白菜素具有鎮(zhèn)咳、抗炎、抗焦慮、抗氧化、抗瘧疾、抗癌、治療糖尿病、抗肝毒性、免疫調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)等多種功效(Shihao?Xiang,.BergeninExerts?Hepatoprotective?Effects?by?Inhibiting?the?Release?of?InflammatoryFactors,Apoptosis?and?Autophagy?via?the?PPAR-γPathway.Drug?Des?DevelTher.2020；14:129-143.)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者還發(fā)現(xiàn)其與嗎啡類(lèi)抑制中樞止咳藥不同，巖白菜素對(duì)咳嗽中樞具有選擇性抑制作用，對(duì)其他神經(jīng)中樞無(wú)抑制作用，且毒副作用小、不良反應(yīng)少、連續(xù)使用不產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)(王進(jìn)，巖白菜素的人體與動(dòng)物藥代動(dòng)力學(xué)及對(duì)IGABA的作用研究.山東大學(xué),2010.)。

巖白菜素屬異香豆素類(lèi)化合物，巖白菜素生物合成前體為2-葡萄糖-4-甲氧基沒(méi)食子酸經(jīng)由分子內(nèi)脫水后重排(rearrangement?after?intramolecular?dehydration)或在未知脫水酶(dehydratase)的作用下閉環(huán)生成(Gan?B.Bajracharya.Diversity,pharmacology?and?synthesis?of?bergenin?and?its?derivatives:potentialmaterials?for?therapeutic?usages.Fitoterapia.2015；101:133-52.；)；2-葡萄糖-4-甲氧基沒(méi)食子酸由4-甲氧基沒(méi)食子酸在碳糖基轉(zhuǎn)移酶(CGT,C-glucosyltransferase)的催化下以尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-glucose)為糖基供體在2位連接葡萄糖生成；4-甲氧基沒(méi)食子酸(4-O-Methylgallic?acid，4-O-ME-GA)來(lái)源于沒(méi)食子酸(Gallic?acid，GA)，由沒(méi)食子酸氧位甲基轉(zhuǎn)移酶(OMT,O-methyltransferase)以S-腺苷-甲硫氨酸(SAM,S-adenosyL-methionine)為甲基供體催化生成，因此，生物合成4-甲氧基沒(méi)食子酸對(duì)于巖白菜素生物合成調(diào)控研究具有重要意義。

近年來(lái)，由于人類(lèi)無(wú)序采挖等原因，巖白菜類(lèi)藥材野生資源正在日益減少。開(kāi)展巖白菜素生物合成途徑研究，可為巖白菜人工栽培措施以及提高藥效成分含量提供基礎(chǔ)，緩解野生資源壓力。同時(shí)，巖白菜素提取原材料的種植周期長(zhǎng)，并且對(duì)種植地塊和種植技術(shù)要求較高。因此，如何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(wèn)題。對(duì)于高附加值的天然產(chǎn)物，采用現(xiàn)代生物技術(shù)建立同源或異源表達(dá)系統(tǒng)高效生產(chǎn)藥用活性成分，已被廣泛認(rèn)為是解決今后藥用資源短缺的重要技術(shù)手段。但是，要搞清這些活性成分的生物合成途徑，必需鑒定這些途徑中相關(guān)的關(guān)鍵基因，發(fā)掘這些催化酶基因成為研究植物代謝產(chǎn)物生物合成途徑的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前，沒(méi)食子酸在C-4位羥基發(fā)生甲基化反應(yīng)催化形成4-甲氧基沒(méi)食子酸的合成路徑并不清晰，負(fù)責(zé)甲基化的氧甲基轉(zhuǎn)移酶的功能尚未得到驗(yàn)證，影響了巖白菜素生物合成工作的推進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決如何獲得大量高純度4-甲氧基沒(méi)食子酸生物合成技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種巖白菜氧甲基轉(zhuǎn)移酶BpOMT1基因，可作為4-甲氧基沒(méi)食子酸的生物合成調(diào)控基因以及應(yīng)用于制備4-甲氧基沒(méi)食子酸。