[发明专利]催化多酚糖基化的酶

说明书

本发明涉及催化多酚，特别是黄酮类化合物、苯甲酸衍生物、芪类化合物、查尔酮类化合物、色酮类化合物和香豆素衍生物糖基化的酶。

多酚是通过莽草酸和苯丙烷途径生物合成的植物次生代谢产物。它们是在它们的环系统具有羟基的芳族化合物或其衍生物。黄酮类化合物和苯甲酸衍生物是多酚的例子。经由环系统中的羟基的二次修饰，形成这些化合物的多种天然衍生物。糖修饰在自然界中经常发生，因为它们对化合物的溶解度和功能可能有显著影响。多酚化合物是水果和蔬菜形式的我们日常营养中的一部分，并且已知对人类健康具有积极的影响。除了抗氧化和自由基清除功能外，它们能够发挥例如抗过敏、抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗炎、镇痛以及甚至癌保护(21)作用。由于这些广泛影响，在化妆品工业、制药工业和营养制品工业中对多酚类物质如具体的黄酮类化合物的需求日益增长(22-24)。满足这一需求的主要问题来自它们的可利用性有限。例如，黄酮类化合物仅仅以低水平在植物中产生。提取与大量溶剂的使用有关，且由于它们相当复杂的结构化学修饰不容易实现(25)。

由于定向化学修饰大多失败，多酚如黄酮类化合物的区域专一性修饰仍然很困难。因此，酶已经获得了关注，因为它们能够介导多酚的区域修饰和立体化学修饰(26)。特别是，研究集中于特定的糖基化，作为修饰影响多酚例如黄酮类化合物的水溶性和生物利用率(27,28)。催化反应的酶是糖基转移酶(GT)。通常，GT介导糖残基从供体底物到受体分子的转移。基于它们的序列相似性，GT目前分类为94个家族(29)。GT家族1(GT1)包括催化亲脂性小分子糖基化的酶(30)。使用核苷酸活化的供体的这些酶(EC2.4.1.x)属于UDP-糖基转移酶(UGT)超家族，并且也被称为Leloir酶(31，32)。作用于黄酮类化合物的糖基转移酶也属于GT1(33)。GT1的酶具有GT-B折叠结构并呈现出关于转移的糖部分的键合的反相反应机理(34)。EP2128265A1描述了真菌来源即来自木霉属(Trichoderma)的糖基转移酶，用于糖基化黄酮类化合物。EP1985704A1公开了也作用于黄酮类化合物的来自玫瑰植物的糖基转移酶。迄今为止，已经鉴定并且详细表征了极少数的原核来源的黄酮类化合物-作用GTl。目前已知的来源于革兰氏阳性细菌的接受黄酮化合物的UGT都属于甘露糖苷(macroside)糖基转移酶(MGT)亚族，且来源于杆菌(Bacilli)和链霉菌(Streptomycetes)(35-37；另见EP1867729A1和WO2009/015268A1)。此外，来源于革兰氏阴性黄单胞菌(Xanthomonascampestris)的单个黄酮类化合物作用UGT是已知的(38)。

因此，仍需要用于修饰如黄酮类化合物、色酮类化合物等多酚的方法。因此，本发明的一个目的是提供这样的方法。该目的通过独立权利要求的主题来解决。本发明的有利实施方案具体陈述在从属权利要求中。

在第一方面，本发明提供了催化多酚，例如酚酸衍生物、查尔酮类化合物、色酮类化合物、香豆素衍生物、黄酮类化合物和芪类化合物糖基化的酶，其中所述酶：

a)包含SEQIDNO：7-12的序列之一的氨基酸序列；或

b)由包含SEQIDNO：1-6的序列之一的核苷酸序列的核酸编码；或

c)与上述a)或b)限定的酶之一同源；或

d)由一个核酸编码，所述核酸在严格条件下与互补于包含SEQIDNO：1-6的序列之一的核苷酸序列的序列的核酸杂交。

本文所描述的新酶表示为GtfC、MgtB、MgtC、MgtS、MgtT和MgtW，其属于GT1家族并且对黄酮类化合物和类似分子等这样的多酚具有高度活性。

本文中的术语“包含”涵盖术语“具有”，即不被解释为：除了明确提及的要素外的其它要素一定存在于实施方案中。例如，术语“包含SEQIDNO：X的氨基酸序列的酶”也涵盖具有SEQIDNO：X的氨基酸序列的酶，在这种语境中，“具有”意指仅由SEQIDNO：X中的氨基酸组成。