[发明专利]一种催化杨梅UDP-鼠李糖生物合成的基因及编码蛋白和应用

说明书

本发明公开了一种催化杨梅UDP‑鼠李糖生物合成的基因及编码蛋白和应用，是一种来源于杨梅的基因MrRHM1，该是从杨梅果实中分离并克隆获得的分别具有如SEQ:NO.1核苷酸序列，SEQ:NO.2所示的氨基酸序列。本发明首次克隆并验证了杨梅UDP‑鼠李糖合成相关的MrRHM1的功能。通过构建重组质粒，实现MrRHM1在大肠杆菌中的重组表达，并得到纯化的重组蛋白。在体外，重组蛋白可以将UDP‑葡萄糖转化成UDP‑鼠李糖。本发明可用于植物UDP‑鼠李糖的生物合成调控，并为实现UDP‑鼠李糖商品化生产提供了代谢工程基础。

技术领域

本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，涉及一种催化杨梅UDP-鼠李糖生物合成的基因及其编码蛋白和应用。

背景技术

杨梅(Morella rubra)属于我国特色水果，含有较高含量的黄酮类化合物，具有很好的医药学活性，而黄酮醇是杨梅中主要的黄酮类化合物，通常以糖苷衍生物形式存在于液泡中。大量研究报道了黄酮醇抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病、消炎等医药学活性。黄酮醇鼠李糖苷是黄酮醇糖苷的重要组成部分，而UDP-鼠李糖是黄酮醇鼠李糖苷合成的一种重要前体物质，在黄酮醇鼠李糖苷的生物合成中有着不可替代的作用。

由于植物体内UDP-鼠李糖含量低、纯化难度大且效率低，而利用现代化学合成手段合成成本高、过程繁琐，迄今为止，市场上还没有商品化的UDP-鼠李糖。而采用生物合成UDP-鼠李糖，为UDP-鼠李糖的合成提供了新途径。因此鉴别出高效催化UDP-鼠李糖生物合成的基因，对于植物UDP-鼠李糖的生物合成调控和实现UDP-鼠李糖的商品化生产具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化杨梅UDP-鼠李糖生物合成的基因及其编码蛋白，所述基因为MrRHM1，其CDS序列如SEQ:NO.1所示，编码序列全长为2016个核苷酸，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ:NO.2所示，可编码一个含671个氨基酸的蛋白。

本发明的另一个目的是提供所述基因MrRHM1及其编码蛋白在植物UDP-鼠李糖的生物合成中的应用，具体是在植物UDP-鼠李糖的生物合成调控和商品化合成中的应用。将上述基因MrRHM1连接到pET-28a载体的多克隆位点中构建获得重组质粒，命名为pET-28a-MrRHM1。在大肠杆菌中表达pET-28a-MrRHM1，得到重组蛋白，可将UDP-葡萄糖转化为UDP-鼠李糖。

本发明提供了一种催化UDP-鼠李糖生物合成的基因MrRHM1及其编码蛋白及应用。首次克隆并验证了杨梅UDP-鼠李糖合成相关MrRHM1基因的功能。本发明还提供了含有MrRHM1基因的重组质粒pET-28a-MrRHM1，为通过生物工程方法大量合成UDP-鼠李糖，进一步开展黄酮醇鼠李糖苷生物合成调控研究奠定基础。

附图说明

图1：杨梅MrRHM1重组蛋白的SDS-PAGE凝胶电泳分析图；1为蛋白Marker，2为纯化所得MrRHM1重组蛋白。

图2：MrRHM1重组蛋白催化酶活产物结果图；其中，A：未加MrRHM1重组蛋白空白对照；B：MrRHM1重组蛋白催化反应；

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的阐述，但实施例不限制本发明的保护范围。

实施例1：杨梅MrRHM1基因克隆

以‘荸荠’杨梅果实为材料，取果实果肉组织，迅速用液氮冻透，然后放至-80℃冰箱中保存。利用CTAB法提取杨梅果肉的RNA，按照PrimeScript^TMRT reagent Kit with gDNAEraser(Takara)试剂说明书操作合成cDNA。