[发明专利]一种参与紫草素生物合成的CYP76B100蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明提供了一种参与紫草素生物合成的CYP76B100蛋白及其编码基因与应用。具体地，本发明提供了一种CYP76B100蛋白，它可催化2‑香叶基‑对苯二酚的3″位碳原子的羟基化反应。本发明的CYP76B100蛋白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。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种参与紫草素生物合成的CYP76B100蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

紫草是我国传统中药，其味苦、性寒，归屯、肝经，有凉血活血、清热解毒的功效，临床上用来治疗血热毒盛、斑疹紫黑、麻疫不透、烫伤、疫疹等症。在我国，主要有3种紫草科植物作为紫草入药：拟紫草属植物新疆紫草Arnebia euchroma(Royle)Johnst、内蒙紫草Arnebia guttata Bunge及紫草属植物硬紫草Lithospermum erythrorhizon Sieb.etZucc。紫草素类化合物被认为是紫草的主要有效成分，主要包括紫草素(Shikonin，化学结构见图1)或其对映异构体阿卡宁(Alkannin)以及它们的成酯衍生物，本质为羟基萘醌基类化合物，并含有异己烯侧链。目前，已从紫草中分离得到30余种紫草素类化合物。该类化合物被证实具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎镇痛、免疫调节等多种生物活性。此外，紫草素类化合物作为天然紫色染料，可用于真丝织物的着色；作为食品添加剂，亦可用于果汁、饮料、雪糕、冰棍、果洒。因此，紫草素类化合物作为天然色素广泛应用于医药、化妆品和印染工业中，具有很大的开发应用前景。

随着分子生物学及生理生化等学科的发展，关于植物次生代谢产物的研究也越来越深入。

然而，植物次生代谢产物种类繁多，结构各异，次生代谢途径也是多样而复杂的，许多途径目前仍不清楚，或者仅仅是了解了合成途径的大致路线。

因此，本领域迫切需要开发一种可以提高目标成分含量或直接生产有效成分或中间体的克隆相关酶。

发明内容

本发明的目的就是提供一种参与紫草素生物合成的CYP76B100蛋白及其编码基因与应用。

在本发明的第一方面，提供了一种分离的CYP76B100多肽，所述多肽选自下组：

a)具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽；

b)由SEQ ID NO:1所示氨基酸序列经过一个或数个氨基酸残基较佳地，1-50个，更佳地，1-30个，更佳地，1-10个，最佳地，1-6个)的取代、缺失或添加而形成的且具有催化2-香叶基-对苯二酚活性的衍生蛋白；

(c)序列中含有(a)或(b)中所述蛋白序列的衍生蛋白；

(d)氨基酸序列与SEQ ID NOs.:1所示氨基酸序列的同源性≥65％(较佳地≥80％，更佳地≥90％)，并具有催化2-香叶基-对苯二酚活性的衍生蛋白。

在另一优选例中，所述的序列(c)为由(a)或(b)添加了标签序列、信号序列或分泌信号序列后所形成的融合蛋白。

在另一优选例中，所述CYP76B100多肽来自紫草科，较佳地，来自选自下组的一种或多种植物：硬紫草，新疆紫草，内蒙紫草，车前叶蓝蓟，小花紫草。

在另一优选例中，所述CYP76B100多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.:1所示。

本发明第二方面提供了一种分离的多核苷酸，所述多核苷酸选自下组：

(a)编码上如SEQ ID NO.:1所示CYP76B100多肽的核苷酸序列；

(b)如SEQ ID NO.:2所示的核苷酸序列；

(c)与SEQ ID NOs.:2所示序列的同源性≥75％(较佳地≥80％，更佳地≥90％)的核苷酸序列；