[发明专利]一种修饰酚类化合物的真菌磺基转移酶及其编码基因

说明书

本发明公开了一种修饰酚类化合物的真菌磺基转移酶，其氨基酸序列为SEQ ID NO.2所示，可将多酚类化合物的酚羟基进行磺基化修饰，同时可以通过组合生物合成转化包括苯二酚内酯类、异香豆素类等在内的不同活性物质，从而获得有别于这些天然产物结构的新型活性化合物，实现化合物的定向生物转化，增强化合物的水溶性。

技术领域

本发明涉及一种可将酚类物质中的苯环羟基磺基化的磺基转移酶(FSULT1)及其编码基因(Fsult1)。

背景技术

真菌生物转化是利用细胞内特定的酶对外源化合物进行结构修饰与改造，从而获得更有价值的代谢反应。磺化是提高药物分子水溶性和生物活性的有效手段。真菌Coleophoma empetri产生的米卡芬净前体物FR901379即为棘白菌素磺酸酯。研究表明，Phialophora cf.hyalina、雅致小克银汉霉、拉草式毛霉等也均可使化合物磺化，然而负责这些磺化反应的酶到底有哪些，其编码基因是什么，尚不可知，这极大限制了磺基转移酶在重要活性化合物结构修饰中的应用。因此，寻找能够对重要活性分子进行磺化的磺基转移酶以提高这些化合物的水溶性，是急待解决的关键问题。

磺基转移酶(SULT)在生物体内催化活化的3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate(PAPS)连接到不同的受体分子，其产物具有很多生物学功能。在不同的SULT家族中存在一类使酚类化合物发生磺基化修饰的磺基转移酶，提高化合物的水溶性，在药物代谢中起到重要作用。目前虽然已发现真菌对天然产物具有生物转化磺基化的功能，但还未鉴定任何参与天然产物磺基化修饰的相关基因，只能利用菌体进行生物法转化，转化效率低，产物不单一，无法实现定向转化。鉴定磺基转移酶及其功能基因有利于拓展活性化合物的化学空间，提高化合物结构的多样性，为发现和改造新活性的天然产物奠定基础。

发明内容

本发明的目的是，获得可参与化合物生物转化的葡糖基转移酶基因，利用该基因实现某些化合物体外的糖基化修饰，增强其活性。本发明人在实验室筛选的禾谷镰刀菌中发现了此家族中的磺基转移酶FSULT1，通过异源表达可修饰苯二酚内酯类、异香豆素类、acyl-resorcylic acids(ARA)类、benzaldehyde类化合物，表现出高效的催化效率以及广泛的底物识别能力。这一点使其在组合生物合成中能得到灵活的应用，为先导化合物的发现及药物的定向转化提供了新的研究方法与途径。

本发明提供的蛋白质(FSULT1蛋白)，来自禾谷镰刀菌，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列1所示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/或添加且参与酚类化合物磺化的由序列1衍生的蛋白质。

所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

为了使(a)中的蛋白便于纯化，可在由SEQ ID NO.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