[发明专利]2－甲基－6－叶绿基－1,4－苯醌甲基转移酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及2-甲基-6-叶绿基-1，4-苯醌甲基转移酶及其编码基因与应用。

背景技术

维生素E是一类人体所必需的脂溶性维生素，具有重要的生理功能。它能够清除脂质过氧化所产生的自由基而稳定和保护生物膜的脂双层，使细胞免受过氧化物的伤害(Brigeliusb-flohE R，Traber MG，Vitamin E：function and metablism，The FASEB J，1999，13，1145-1155)。因而被作为一种有效的抗氧化剂广泛地应用在医药、食品、饲料等行业中。大量动物实验证明，在每公斤饲料中添加40-100IU(国际单位)的维生素E，具有提高动物免疫力，改善肉质，提高动物的繁殖性能，缓解其应激反应等显著效果。另外，在饲料中添加维生素E能增加肉品的稳定性，防止肉类腐败、变味、变色，并延长上架时间。近20年来的临床研究表明，维生素E对于人体健康更具有重要作用。每天吸收100-1000IU的维生素E则可提高机体免疫力，延缓人体衰老，降低或防治心血管疾病和癌症的发生。

维生素E的生产主要通过化学合成和天然提取获得。化学方法合成的产品主要以醋酸酯的形式存在，副产物多且生物活性低。天然维生素E主要从植物油或其精炼副产物中提取获得。在生理活性和安全性上均明显优于合成维生素E，活性效力约为合成维生素E的1.3～1.4倍，因而正逐渐代替合成产品成为主流。

天然维生素E由8种生育酚异构体组成。根据侧链饱和度可分为生育酚(tocopherol)和三烯生育酚(tocotrienol)两大类。每类依芳香环上甲基数目和位置的不同又分别分为α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ三烯生育酚。其中的α-生育酚的生物活性最高，α、β、γ、δ-生育酚的相对活性分别为：100％、50％、10％、3％，三烯生育酚的活性相比更低(Hosomi A，Arita M，Sato Y，KiyoseC，Ueda T，et al.1997.Affinity for alpha-tocopherol transfer protein asa determinant of the biological activities of vitamin E analogs.FEBS Lett.409：105-8)。在植物组织当中尿黑酸叶绿醇转移酶(HPT)是维生素E合成途径中的关键酶，催化叶绿醇焦磷酸(phytyl-PP)与尿黑酸(HGA)缩合生成2-甲基-6-叶绿醇质体醌(MPBQ)。它是所有生育酚合成的公共中间前体，此产物由MPBQ甲基转移酶(MPBQ MT)催化生成2，3-二甲基-6-叶绿醇苯醌(DMPBQ)。DMPBQ和MPBQ在环化酶的作用下生成γ-生育酚和δ-生育酚，二者再由γ-生育酚甲基转移酶分别生成α-生育酚和β-生育酚，因此MPBQMT可以增加活性比较高的γ-生育酚和α-生育酚的含量(Dean DellaPenna and Barry J.Pogson，Vitamin Synthesisin Plants：Tocopherols and Carotenoids.Annu.Rev.Plant Biol.2006.57：711-738)。

发明内容

本发明的目的是提供一种2-甲基-6-叶绿基-1，4-苯醌甲基转移酶及其编码基因与应用。

本发明提供的2-甲基-6-叶绿基-1，4-苯醌甲基转移酶，是与生育酚的合成相关的蛋白，该蛋白命名为MPBQMT，是如下a)或b)的蛋白：

a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)在序列表中序列3的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与生育酚的合成相关由a)衍生的蛋白质。

其中，序列表中序列2由342个氨基酸残基组成。

为了使a)的MPBQMT蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1.标签的序列