[发明专利]一种糖基转移酶及其应用

说明书

本发明公开了一种糖基转移酶及其应用。糖基转移酶，其为(a)、(b)或(c)所示的蛋白质：(a)：如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)：在(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有碳‑糖基化和氧‑糖基化的催化活性的由(a)衍生的蛋白质。(c)：与(a)的氨基酸序列同源性≥90％，且具有碳‑糖基化和氧‑糖基化的催化活性的氨基酸序列。本发明首次发现天然的微生物来源的糖基转移酶Gra‑ORF14同时具有碳‑糖基化和氧‑糖基化的催化活性。同时，本发明也在国内外首次公开了糖基转移酶Gra‑ORF14在催化芳香聚酮化合物生成相应的同时含有碳‑糖基化和氧‑糖基化形式的芳香聚酮化合物中的应用。

技术领域：

本发明属于生物化学和天然药物化学技术领域，具体涉及一种糖基转移酶及其应用。

背景技术：

糖基化是天然产物生物合成过程中一种重要的后期修饰反应，许多天然产物都以糖苷的形式存在。糖基化不仅能够增加天然产物的水溶性从而提高它们的生物利用率，而且糖基在天然产物与作用靶标的识别过程中也具有极其重要的作用，甚至其生物活性和选择性也常常取决于所含的糖基，因此糖基化对天然产物的药物潜力常具有决定性影响。糖基化修饰具有丰富的多样性，其多样性主要来源于糖基分子种类及糖链长度的差异，以及糖苷键类型、糖基化位点及立体构型等的不同。自然界多样化的糖基化修饰，使得利用基因工程或组合生物合成技术理性改造天然产物的糖基化过程，成为创制新型活性物质、提高活性或药效的重要手段和有效途径。

糖基转移酶(glycosyltransferase,GT,E.C.2.4.x.y)是负责催化生物体内糖基化反应的一类酶，它们将活化的糖基加载到糖基受体，形成糖苷键。榴菌素(Granaticin)是放线菌产生的一种次级代谢产物，属于苯并异色满醌(benzoisochromanequinone，BIQ)类抗生素中最具临床抗癌应用潜力的化合物，能够特异地抑制法尼基转移酶(Farnesyltransferase，FTase)、次黄嘌呤核苷酸脱氢酶(Inosine 5'-monophosphatedehydrogenase，IMPDH)以及细胞分裂周期蛋白激酶7(cell division cycle 7kinase,Cdc7)，而这些酶都是目前发展抗肿瘤新药的重要靶标。目前美国Sloan-Kettering癌症研究中心申请了利用榴菌素治疗癌症的专利(CN102844023A，WO2011112635A1)，华北制药集团新药研究开发有限责任公司也申请了用于预防或治疗由IDO和/或TDO引起的色氨酸代谢相关病理学特征的疾病(CN107349199A)。

发明内容：

本发明的目的是提供一种同时具有碳-糖基化和氧-糖基化的催化活性，将活化的糖基连接在芳香聚酮母核上形成糖基化的芳香聚酮化合物的糖基转移酶。

本发明的糖基转移酶，其为(a)或(b)所示的蛋白质：

(a)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)在(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有碳-糖基化和氧-糖基化的催化活性的由(a)衍生的蛋白质。

(c)与(a)的氨基酸序列同源性≥90％，且具有碳-糖基化和氧-糖基化的催化活性的氨基酸序列。

一种编码上述糖基转移酶的基因(如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列)。

本发明的第二个目的是提供上述糖基转移酶在催化形成碳-碳糖苷键和/或碳-氧糖苷键的糖苷中的应用。

优选，是催化将活化的糖基连接在芳香聚酮母核上形成糖基化的芳香聚酮化合物中的应用。