[发明专利]一种α-鼠李糖苷酶、其编码基因及其表达和应用

说明书

一种α‑鼠李糖苷酶、其编码基因及其表达和应用，属于基因工程技术及生物医药领域。所述α‑鼠李糖苷酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码基因的序列如SEQ ID NO.2所示。所述α‑鼠李糖苷酶的转化条件为pH 4~8，温度30~80℃，最适转化条件为pH 6，温度70℃。本发明所述耐高温α‑鼠李糖苷酶能够长时间耐受高温，热稳定性优异，所述α‑鼠李糖苷酶与芦丁在适宜条件下孵育后能够几乎实现完全转化，获得活性更强的异槲皮素，能够广泛应用于糖苷类天然产物的选择性酶法改性增效。

技术领域

本发明属于基因工程技术及生物医药领域，具体涉及一种α-鼠李糖苷酶、其编码基因及其表达和应用。

背景技术

芦丁是一种常见的黄酮类化合物，广泛存在于中草药、水果、蔬菜以及许多植物衍生中。它具有抗氧化，抗高血糖和神经保护作用等多种生物活性。研究表明，芦丁与它的去鼠李糖基产物异槲皮素（槲皮素-3-β-D-葡萄糖苷）和去芸香糖基产物槲皮素相比，虽然母核的黄酮结构完全相同，仅糖基种类和数量存一定差异，但三者的生物活性具有显著的差异。其中异槲皮素与芦丁及槲皮素相比在活性方面具有的显著的优势：1.异槲皮素具有更好的生物利用度。相比芦丁和苷元槲皮素能够更好地被吸收，连接单一的葡萄糖基能够提供合适的极性，有利于提高小肠上皮细胞对其吸收的效率；2.异槲皮素对恶性肿瘤具有更强的抗增殖作用，对HIV-1和HSV-1/2的活性具有更好的抑制作用，在清除自由基对损伤细胞的保护作用也优于芦丁，同时相对槲皮素能更有效地对乙酰胆碱酯酶活性，因此异槲皮素在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化以及抗老年痴呆症等方面具有深入开发的价值。此外，异槲皮素与其α-糖苷衍生物是目前唯一被美国FDA批准的的黄酮类食品添加剂。但异槲皮素与许多特殊的生物活性成分一样，其在自然界的含量很低，难以提取分离进行大规模制备。因此，一种高效制备异槲皮素的方法对其广泛的应用具有重要意义。

根据目前的研究发现，槲皮素的芸香糖苷(芦丁)在多种植物的提取物，如银杏叶和槐米中，占有较高的含量，使得对其提取和分离相对容易，且成本较低。同时芦丁与异槲皮素两者之间仅相差一个鼠李糖，通过有效的手段选择性地切除芦丁上的鼠李糖残基将易于获得低含量高附加值产物异槲皮素。生物酶法因其选择性强副产物少、转化率高以及反应条件温和等优点逐渐被应用于天然产物的改性增效。α-L-鼠李糖苷酶是一种能够水解末端非还原鼠李糖残基的一种糖苷水解酶，虽然目前已有研究和相关专利中，报道了少部分微生物来源的α-L-鼠李糖苷酶能够选择性转化芦丁生成异槲皮素，但是由于芦丁的溶解度受溶液的温度和反应体系反应显著，20 ℃冷水中溶解度为0.012%，但低温或者常温条件下的鼠李糖苷酶热稳定性不强，无法耐受高底物浓度转化体系所需的温度，因为发掘热稳定性较强的能够同时高效转化芦丁生成异槲皮素的α-L-鼠李糖苷酶尤为重要。

发明内容

解决的技术问题：针对目前酶转化芦丁制备异槲皮素存在的问题，本发明提供了一种α-鼠李糖苷酶、其编码基因及其表达和应用，所述α-鼠李糖苷酶基因的热稳定性较强同时能够高效切除芦丁鼠李糖基，所述α-鼠李糖苷酶的催化性能稳定、成分单一，能够有效地通过酶催化转化芦丁获得异槲皮素。

技术方案：一种α-鼠李糖苷酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

1 MIGLISLGLS AIAGAAVTRT HLHLPQAGVP LITVQDGPIV LSSTTTESAT LVLDYGANVE

61 GIPSFEVVGA TGDTTVFEIT YSESKAGLDL YMGDGPIPLA AAMDTYRVNR YNIVGPEQFT

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