[发明专利]一种参与紫草素生物合成的AePGT‑6蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种参与紫草素生物合成的AePGT-6蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

药用植物活性成分通常是植物生长发育和适应环境过程中次生代谢产生的一类小分子有机化合物。活性成分生物合成途径的解析是药用植物次生代谢产物研究的核心内容。随着植物功能基因组研究的广泛与深入，独具特色又有广阔应用前景的药用植物次生代谢合成相关功能基因的研究逐渐成为研究的热点，这些基因的克隆将为诠释药用植物有效成分的生物合成途径及其调控机制，为药材品质的形成提供理论基础，同时为利用生物技术提高目标成分含量或直接生产有效成分或中间体带来广阔的应用空间。

新疆紫草Arnebia euchroma(Royle)Johns是传统中药材紫草Arnebiae Radix的重要来源，已被列为野生药材动植物资源三类保护品种。新疆紫草的有效化学成分主要分为两大类，一类是脂溶性的萘醌类化合物，紫草素类化合物；另一类是水溶性成分，主要是多糖类和酚酸类。现代药理学研究发现紫草素类化合物具有抗肿瘤、抗HIV活性、调节免疫、抗生育、抗血栓、镇静、促进伤口愈合等多种临床作用，在医药行业应用广泛。此外，紫草素更是重要的天然染料被国际上称为“天然红色素之王”，具有很高的经济价值。紫草素为萘醌类化合物，在植物体内通过苯丙氨酸(Phenylalanine pathway，PP)-甲羟戊酸(Mevalonate pathway，MVA)/去氧木酮糖磷酸(2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate，MEP)途径复合途径合成，由一分子对-羟基苯甲酸(4-Hydroxybenzoic acid，PHBA)和一分子焦磷酸香叶酯(Geranylpyrophosphate，GPP)结合，形成紫草素的基本骨架——香叶烯基对羟基苯甲酸(3-Geranyl-4-hydroxybenzoic acid，GBA)，GBA为再经过一系列的脱羧、加氧、脱氢生成紫草素。对-羟基苯甲酸香叶烯基转移酶(4-hydroxybenzoate Geranyltransferase，PGT)将两个途径联系起来，属于紫草素生物合成过程的特有酶促反应，能够催化GPP和PHBA结合产生GBA。

对羟基苯甲酸香叶烯基转移酶(PGT)是紫草细胞中紫草素衍生物生物合成的一个关键而重要的代谢酶，它将甲羟戊酸代谢途径形成的GPP的香叶烯基转移到来自苯丙素类代谢途径的PHBA上形成香叶烯基对羟基苯甲酸(GBA)，最终反应生成紫草素及其衍生物。PGT位于紫草细胞的内质网膜上，增加或减少它的活性直接影响到紫草素的产生，故在紫草素形成的过程中起着重要的作用。在紫草培养细胞中，PGT基因的表达模式与其酶活性变化和紫草素及其衍生物的形成具有高度的一致性，可见PGT基因的表达水平对调控紫草素及其衍生物形成的重要性。

发明内容

本发明的目的是提供一种参与紫草素生物合成的AePGT-6蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供了一种蛋白质，获自新疆紫草，命名为AePGT-6蛋白，是如下(a1)或(a2)：

(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由序列1衍生的蛋白质。

为了使(a1)中的蛋白质便于纯化和检测，可在由序列表中序列1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