[发明专利]Si4CL基因及其编码产物和应用

说明书

本发明涉及一种Si4CL基因及其编码产物及应用，属于药用植物基因工程技术领域，所述的Si4CL基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；或SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸的同源序列或者其等位基因及其衍生的核苷酸序列，本发明还提供该基因编码的蛋白质，所述蛋白质具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；或者SEQ ID NO.2添加、取代、插入或缺失一个或多个氨基酸的同源序列。本发明的Si4CL能够对FA、CA和pCA三种底物进行酶解反应，并且有产物生成。

技术领域

本发明属于药用植物基因工程技术领域，涉及利用全长cDNA文库克隆天山雪莲4-香豆酰辅酶A连接酶(Si4CL)基因及其编码产物与应用，尤其涉及生物合成有药理活性成分的机酸类、黄酮类、苯丙素酶基因及其编码产物与应用。

背景技术

天山雪莲(Saus-surea involucrata(Kar.et Kir.)Sch.-Bip.)菊科植物天山雪莲的干燥地上部分。2015版《中国药典》记载，天山雪莲具有补肾活血,强筋骨,营养神经,调节异常体液等功效，在临床上主要用于治疗风寒湿痹痛,小腹疼痛,月经不调等。雪莲的主要化学成分生物碱类、黄酮类、苯丙素类化合物,这与它的药用价值密切相关。雪莲对生长环境有特殊的要求,这决定了它主要生长在新疆天山。天山雪莲化学成分具有多样性，目前已报道的成分有多糖、黄酮、生物碱、萜类、木质素、甾醇及挥发油等，且富含氨基酸，主要的化学成分为黄酮类化合物，现在已鉴定出的有14种。药用植物活性成分的形成是植物次生代谢途径中特有基因群的产物。

香豆酰辅酶A连接酶(4-coumarate-CoA ligase，4CL)是植物天然苯丙基衍生物产物合成分歧途径中关键酶。4CL的主要功能是以肉桂酸及其羟基或甲氧基衍生物如4-香豆酸(p-coumaricacid,pCA)、咖啡酸(caffeicacid,CA)、阿魏酸(feqdicacid,FA)、5-羟基阿魏酸(5－droxyfemlicacid,5-OHFA)、芥子酸(sinapicacid,SA)等为底物，生成相应的辅酶A酯。这些中间产物随后进入苯丙烷类衍生物支路合成途径，其中生成的香豆酰CoA、阿魏酰CoA及芥子酰CoA转化为肉桂醇衍生物，可以进一步转化为香豆素、绿原酸等，也可形成CoA酯，再进一步转化为木樨草苷、绿原酸等化合物。因此，4CL也是绿原酸和木樨草苷生物合成的关键酶。天山雪莲4-香豆酰辅酶A连接酶(Si4CL)基因的克隆，将为利用基因工程提高天山雪莲活性成分含量提供重要基础。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供天山雪莲4-香豆酰辅酶A连接酶(Si4CL)基因及其编码产物，以及该产物在药物中的应用。

本发明所提供的天山雪莲4-香豆酰辅酶A连接酶(Si4CL)基因，为以下核苷酸序列之一：

(1)具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸的同源序列或者其等位基因及其衍生的核苷酸序列。

本发明还提供Si4CL基因基因所编码的蛋白质为天山雪莲4-香豆酰辅酶A连接酶，是以下氨基酸序列之一：

(1)具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO.2添加、取代、插入或缺失一个或多个氨基酸的同源序列。

本发明还提供了含有权利要求1所述基因的重组载体pET32a-Si4CL。

本发明还提供所述基因在调控天山雪莲包括有机酸、黄酮、多糖、生物碱、苯丙素在内的活性物质合成及遗传改良方面的应用。

本发明还提供所述的重组载体pET32a-Si4CL在调控天山雪莲包括有机酸、黄酮、多糖、生物碱、苯丙素在内的活性物质合成及遗传改良方面的应用。