[发明专利]三萜相关蛋白质与其编码基因以及在提高植物三萜化合物含量中的应用

说明书

本发明公开了三萜相关蛋白质与其编码基因以及在提高植物三萜化合物含量中的应用。本发明公开的三萜相关蛋白质为TRP1、TRP2或TRP3，TRP1为氨基酸序列是序列1的蛋白质；TRP2为氨基酸序列是序列3的蛋白质；TRP3为氨基酸序列是序列5的蛋白质。本发明的三萜相关蛋白及其编码基因以及TRP2和TRP3的组合、BpW和TRP1的组合均可以用来培育三萜化合物合成提高的植物，并进一步为植物中三萜化合物的高效合成调控和生物技术的利用提供了有效的基因资源，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，三萜相关蛋白质与其编码基因以及在提高植物三萜化合物含量中的应用。

背景技术

白桦(Betula platyphylla suk.)树中含有重要的次生代谢产物-白桦三萜(TBP)，其中白桦脂醇、白桦脂酸和齐墩果酸成分是极具开发潜力的抗癌、抗艾滋病毒(HIV)及治疗心血管疾病和护肝的先锋药物。

随着天然药物开发日渐兴起，天然植物资源趋于匮乏，如何有效、合理地利用天然植物资源也日渐迫切；同时由于植物的次生代谢产物在自然状态下含量低，如何提高植物次生代谢产物的产量是关系到天然药物的开发能否应用于实际生产的关键环节。然而，次生代谢途径通常极为复杂，而且不同途径之间通常有着繁复的交互作用。为了按照人们的意愿改变植物中某种次生代谢产物的含量，或者让植物合成新的次生代谢产物，除了需要首先阐明它们的代谢途径外，还必须了解代谢途径中的酶所受到的表达调控、前体物的丰度、产物合成部位、合成后积累与运输机制等。为了使这些天然物质更好的为人类所利用，对其代谢途径进行遗传修饰必将成为一个重要的研究方向，其中用基因工程的方法提高目标途径的基因表达量或抑制其他途径的基因表达，促进植物或细胞表达次生代谢产物是一种新的手段。目前已有数种次生代谢产物在转基因植物和培养细胞中得到了表达。

高等植物中，有超过100种不同的三萜骨架被报道。这些三萜骨架是由共同的前体2,3-氧化角鲨烯(2,3-oxidosqualene)经过角鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclases,OSCs)合成的。萜类生成及修饰阶段决定萜类化合物结构多样性，是研究萜类等植物次生代谢的重点及难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高植物三萜化合物含量。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种来源于白桦(Betula platyphyllasuk.)的与三萜化合物合成相关的蛋白质(简称三萜相关蛋白)，所述三萜相关蛋白的名称为TRP1、TRP2或TRP3；

所述TRP1为如下A1)-A3)中的任一种：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)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/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

所述TRP2为如下A4)-A6)中的任一种：

A4)氨基酸序列是序列3的蛋白质；

A5)将序列表中序列3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/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A6)在A4)或A5)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

所述TRP3为如下A7)-A9)中的任一种：

A7)氨基酸序列是序列5的蛋白质；

A8)将序列表中序列5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/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A9)在A7)或A8)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。