[发明专利]糖基转移酶UGT76G1突变体的制备及其应用

说明书

本发明提供了一种糖基转移酶UGT76G1突变体的制备及其应用。本发明针对UGT76G1关键氨基酸残基进行突变以提高黄酮化合物的催化活性的UGT76G1突变体，在此基础上揭示了一组糖基转移酶UGT76G1突变体，它们对黄酮化合物底物的转化活性具有显著性的提高。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，本发明涉及糖基转移酶UGT76G1突变体的制备及其应用。

背景技术

糖基化是天然产物合成中最广泛的修饰之一。许多糖基化修饰反应由UDP依赖型糖基转移酶(UGT)催化，UGT利用UDP活化的糖作为糖基供体，将糖分子特异地转移到受体分子的糖基化位点上。

糖基化修饰能够显著改变天然产物的溶解性，稳定性，毒性以及生理活性。同时，利用糖基化修饰是发展天然产物化学多样性的重要手段之一。黄酮类化合物的糖基化修饰丰富，糖基化位点通常位于苷元的7-OH、3-OH，同时双糖苷、多糖苷也有较多报道。在植物天然产物大家族中，黄酮类化合物一直都是人们比较关注的一类。在中草药中黄酮类作为有效成分，具有抗癌、抗炎、抗氧化损伤、抗致病菌感染、保护心血管系统等多种功效。目前已鉴定的黄酮类天然产物已超过10000种，主要存在于各种蔬菜、水果、植物茎和种子中。

异荭草苷(isoorientin)是以黄酮化合物木犀草素为母核的黄酮碳苷类化合物，存在于单子叶植物水稻、玉米、竹子，以及双子叶豆科、龙胆科等植物的花、叶中。在禾本科植物中，以异荭草苷为结构母核的黄酮碳苷化合物被报道具有抗虫、抗紫外等保护功能。对异荭草苷进行糖基化修饰的糖基转移酶少有报道，玉米中曾被分离出一条氧苷糖基转移酶UGT91L1，能够在异荭草苷的碳苷糖基2位进行鼠李糖基修饰。

因此，本领域亟待找到能够高效地对异荭草苷进行糖基化修饰的糖基转移酶，以开发一些具有例如抗虫、抗紫外等效应的新型化合物，应用于农业等方面。

发明内容

本发明的目的在于提供糖基转移酶UGT76G1突变体、其制备方法及其应用。

在本发明的第一方面，提供糖基转移酶UGT76G1突变体，包括：(1)氨基酸序列对应于SEQ ID NO:1，第87、199、204或379位发生突变的蛋白；(2)(1)蛋白的保守性变异蛋白，其对应于SEQ ID NO:1的第87、199、204或379位的氨基酸与(1)蛋白相应位置突变后的氨基酸相同。

在一个优选例中，所述的保守性变异蛋白包括：(a)将(1)蛋白的氨基酸序列经过一个或多个(如1-20个；较佳地1-15个；更佳地1-10个，如5个，3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(1)蛋白功能的蛋白；(b)与(1)蛋白的氨基酸序列有80％以上(较佳地85％以上；更佳地90％以上；更佳95％以上，如98％，99％)同源性，且具有(1)蛋白功能的蛋白；或(c)(1)蛋白的活性片段，其包含糖基转移酶UGT76G1空间结构中与糖基供体、糖基受体相互作用的结构，且具有(1)蛋白功能的蛋白。

在另一优选例中，所述第87、199、204或379位突变为具有芳香环侧链取代基的氨基酸残基，较佳地突变为Phe或Trp。

在本发明的另一方面，提供分离的多核苷酸，其编码所述的糖基转移酶UGT76G1突变体。

在本发明的另一方面，提供一种载体，它含有所述的多核苷酸。

在本发明的另一方面，提供一种遗传工程化的宿主细胞，它含有所述的载体，或基因组中整合有所述的多核苷酸。

在一个优选例中，所述宿主细胞包括：原核细胞或真核细胞；较佳地，所述原核宿主细胞包括大肠杆菌、枯草杆菌等；所述真核宿主细胞包括：真菌细胞、酵母细胞、昆虫细胞、哺乳动物细胞等。