[发明专利]一种没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因及其编码蛋白和应用

说明书

技术领域

本发明涉及的是分子生物学领域，尤其涉及的是一种没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因及其编码蛋白和应用。

背景技术

茶叶是世界三大无酒精饮料之一。儿茶素(黄烷-3-醇)，作为茶叶中主要的保健和药理成分，是茶叶中主要存在的茶多酚，约占茶鲜叶干重的12–24％，也是红茶浸提物中典型的苦涩味化合物,尤其是表没食子儿茶素没食子酸酯(简称EGCG)在茶汤中含量最高且对茶叶涩味贡献最大，并赋予茶叶苦涩的口感。

儿茶素类化合物是2-苯基苯并吡喃的衍生物，属于类黄酮化合物中的黄烷-3-醇类。根据C环上3位是否连接没食子基团，儿茶素类化合物可分为酯型儿茶素(主要包括表没食子儿茶素(ECG)、表儿茶素没食子酸酯(EGCG))，和非酯型儿茶素(主要包括儿茶素(C)、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EC)和表没食子儿茶素(EGC))。其中，如附图1所示，酯型儿茶素的合成包括两步酶催化反应，涉及尿苷二磷酸葡萄糖依赖的没食子酰葡萄糖基转移酶(UGGT)和没食子酰基转移酶(ECGT)。

迄今为止，茶树中编码尿苷二磷酸葡萄糖依赖的没食子酰葡萄糖基转移酶的基因还没有得到验证。

尿苷二磷酸葡萄糖依赖的没食子酰葡萄糖基转移酶的催化产物，1-O-没食子酰-β-D-葡糖苷(βG)，是合成酯型儿茶素的底物，但是至今没有市场商品产物。为了得到1-O-没食子酰-β-D-葡糖苷(βG)，可从茶树鲜叶中提取或利用化学合成得到，但这两种方法均存在方法繁琐、成本高、得率少的的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因及其编码蛋白和应用，以提供一种能够大量合成1-O-没食子酰-β-D-葡糖苷(βG)的途径，为酯型儿茶素合成的工程化奠定基础。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因，具有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列，该基因是从茶树鲜叶中分离获得的，为一种尿苷二磷酸葡萄糖依赖的没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因。

本发明还提供了上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因在制备酯型儿茶素中的应用。

本发明还提供了上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因的编码蛋白，所述编码蛋白具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。

本发明还提供了上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因的编码蛋白在制备酯型儿茶素中的应用。

本发明还提供了一种含有上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因的重组质粒。

所述重组质粒为将上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因连接到pMal-c2X载体的多克隆位点中构建获得，命名为pMal-c2X-CsUGT84A22。

本发明还提供了一种转基因工程菌，所述转基因工程菌含有上述重组质粒，或其基因组中整合有外源的上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因序列。

所述转基因工程菌为含有上述重组质粒，或其基因组中整合有外源的上述没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因序列的大肠杆菌Novablue(DE3)菌株。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因及其编码蛋白和应用，首次克隆并验证了形成1-O-没食子酰-β-D-葡糖苷(βG)相关的尿苷二磷酸葡萄糖依赖的没食子酰葡萄糖基转移酶CsUGT84A22基因的功能，本发明还提供了含有该CsUGT84A22基因的重组质粒、转基因工程菌和重组蛋白，为通过生物工程方法大量合成1-O-没食子酰-β-D-葡糖苷(βG)，进一步开展酯型儿茶素生物合成调控研究奠定基础。

附图说明

图1为酯型儿茶素生物合成途径示意图；

图2为pMal-c2X载体的质粒图谱；

图3为CsUGT84A22基因与已知功能糖基转移酶基因的进化关系图；

图4为CsUGT84A22基因的编码蛋白与已知功能糖基转移酶蛋白序列同源性分析结果图；

图5为CsUGT84A22重组蛋白(rCsUGT84A22)的SDS-PAGE蛋白电泳分析图；其中，M为蛋白Marker；1为重组质粒诱导前；2为重组质粒诱导后；3为诱导后破碎后上清；4为诱导后破碎后沉淀；5为纯化后蛋白；