[发明专利]红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶基因及其编码的蛋白质

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学、基因工程技术领域，具体说，本发明涉及一种在红盖鳞毛蕨中表达的DeCHS蛋白（红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶，Dryopteris erythrosora Chalcone Synthase，DeCHS）及其核酸序列。

背景技术

红盖鳞毛蕨（Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze）属于鳞毛蕨科鳞毛蕨属，是一种大型的陆生蕨类。原产我国华南地区、台湾，在日本、朝鲜及菲律宾等地有分布。其对气候适应性较强，能够耐长时间的高温和干燥，较耐寒。本种袍子囊为鲜红色，叶片羽毛状，新生叶铜色，后变为深绿色，具极高的观赏价值。鳞毛蕨属植物根状茎的粉末和粗体物自古以来作为驱虫药物被延用，其成分问苯三酚类化合物具有强力的驱虫作用。同时本属植物有显著的抗菌活性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、乳酸杆菌、真菌和革兰氏阴性菌均有不同程度的抗菌活性。而作为中药，具有增强子宫收缩、抗早孕以及堕胎作用。最新体外实验表明，鳞毛蕨属植物提取物对多种移植性动物肿瘤有较强的抑制作用：药物作用于癌细胞后，导致DNA单链断裂，阻碍了DNA的合成，并能损伤肿瘤细胞的线粒体，干扰瘤细胞的呼吸作用。蕨类植物生长较为缓慢，资源越来越匮乏，但其潜在的经济和药用价值是巨大的。

黄酮类化合物是形成植物花色的一个重要成分，除了在花中存在之外，该类化合物在植物体的各种器官和组织中都有不同程度的分布。日常饮食中有很多种食品都富含黄酮类化合物，如大豆含有异黄酮类，柑桔含有黄烷酮类，茶、苹果和可可含有儿茶素类，芹菜含有芹菜素类，洋葱含有黄酮醇类以及草莓含有花青素类等。同时这些黄酮类化合物对人类的健康具有多种保健与药用功能，它们可以清除自由基，抗氧化，抗炎，免疫调节，抗衰老，抗辐射，抗病毒，抗癌，保护心血管系统，发挥植物雌激素活性，抑制酒精嗜好症，防止骨质疏松等，这类化台物作为一种天然保健品也已受到广泛的关注。在鳞毛蕨属植物中已经确定发现的成分有黄酮类化合物，酚类化合物和萜类化合物。有研究报道，二氢杨梅素、芹菜素、木樨草素、大豆素、大豆苷元、黄岑苷、芒柄花黄素、儿茶素等14种黄酮在红盖鳞毛蕨中均存在。

黄酮类化合物的生物合成途径有可能是目前所了解的最为清楚的植物次生代谢途径。查尔酮合成酶（Chalcone Synthase，CHS）属于typeⅢ聚酮合成酶家族（polyketide synthase enzyme，PKS），是结构和催化机制中最简单的聚酮合成酶。它催化丙二酰辅酶A的三个乙酸基和香豆酰辅酶A的一个乙酸基缩合，生成柚配基查尔酮(Naringenin chalcone)和生松素查尔酮(Pinocembrin chalcone)。柚配基查尔酮是黄酮类物质合成的直接前体。CHS在黄酮类合成途径中扮演着极为重要的角色，是关建酶，也是限速酶。该基因的沉默、基因突变或者超表达都会直接或间接的影响到该合成途径。通过提高查耳酮合成酶的活性或含量，可以间接的提高红盖鳞毛蕨中黄酮类化合物次生代谢产物或其前体的含量。

在对现有文献分析中，“Plant Science（植物科学），2005，168：1525–1531”报道了从银杏中克隆了CHS基因，NCBI网站上公布了玉米等的CHS基因的序列，在此专利公布之前，尚未有任何公开或报道本专利申请中提及的红盖鳞毛蕨DeCHS蛋白序列及其核酸序列。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶基因（DeCHS）。

本发明第二个目的是提供该基因编码的蛋白质。

本发明还提供了含有红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶基因的重组载体及宿主细胞。

本发明所提供的红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶，其氨基酸序列包括SEQ ID No.3所示的氨基酸序列。优选的，其氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。

本发明所提供的红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶基因，是编码红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶的核苷酸序列。优选的，cDNA开放阅读框的核苷酸序列如上述SEQ ID No.2所示。优选的，该基因的全长cDNA分子序列包括SEQ ID No.1所示的核苷酸序列；更优选的，其全长cDNA分子序列如SEQ IDNo.1所示。

优选的，红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶基因，核苷酸序列包括如SEQ ID No.4所示的核苷酸序列。更优选的，红盖鳞毛蕨查耳酮合成酶基因，核苷酸序列如SEQID No.4所示。