[发明专利]利用生物酶制备薯蓣皂苷元的方法及其所用生物材料

说明书

本发明公开了利用生物酶制备薯蓣皂苷元的方法及其所用生物材料。本发明所利用的生物酶是FBG1和FRG1。FRG1能水解盾叶新苷的β‑1,3、β‑1,4连接的葡萄糖和α‑1,2连接的鼠李糖侧链，生成三角叶皂苷、薯蓣次苷A和延龄草苷，FRG1是糖基水解酶。FBG1能水解延龄草苷的β‑D葡萄糖侧链，生成薯蓣皂苷元，是糖基水解酶，其将延龄草苷转化为薯蓣皂苷元的转化率为95％。FBG1和/或FRG1可用于制备薯蓣皂苷元。

技术领域

本发明涉及利用生物酶制备薯蓣皂苷元的方法及其所用生物材料。

背景技术

薯蓣皂苷元(diosgenin)，工业上称之为薯蓣皂素，是薯蓣属(Dioscorea L.)植物中的重要活性成分，作为合成甾体激素药物重要的医药中间体，被称为“药用黄金”。世界各国生产的60％以上甾体激素以薯蓣皂苷元为原料，市场需求巨大。目前，生产薯蓣皂苷元的方法是基于Rothrock等人1957年提出的化学酸水解法，该工艺存在诸多问题。如何从源头根治污染是薯蓣皂苷元产业化持续发展亟待解决的问题。用生物酶制备薯蓣皂苷元，是无酸化生产薯蓣皂苷元的一个发展方向。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是如何制备薯蓣皂苷元。

为了解决以上技术问题，本发明提供了FBG1或与FBG1相关的生物材料在制备薯蓣皂苷元中的应用；所述FBG1可为A1)或A2)或A3)或A4)的蛋白质：

A1)氨基酸序列是SEQ ID No.2的蛋白质；

A2)氨基酸序列是SEQ ID No.2的第19-621位的蛋白质；

A3)在A1)或A2)所示的蛋白质的羧基端或/和氨基端融合蛋白标签得到的融合蛋白；

A4)将A1)或A2)所示的蛋白质经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)或A2)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且具有糖基水解酶活性的蛋白质；

所述与FBG1相关的生物材料可为下述B1)至B16)中的任一种：

B1)编码所述FBG1的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；

B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体；

B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；

B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；

B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；

B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；

B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物；

B9)含有B1)所述核酸分子的转基因动物细胞系；

B10)含有B2)所述表达盒的转基因动物细胞系；

B11)含有B3)所述重组载体的转基因动物细胞系；

B12)含有B4)所述重组载体的转基因动物细胞系；

B13)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；

B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；

B15)含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系；

B16)含有B4)所述重组载体的转基因植物细胞系。

上述应用中，SEQ ID No.2由621个氨基酸残基组成，第1-18位为信号肽序列，第19-621位为成熟的蛋白质的氨基酸序列。