[发明专利]延龄草苷鼠李糖基转移酶及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种延龄草苷鼠李糖基转移酶及其编码基因与应用，本发明首次从盾叶薯蓣中分离得到一个关键延龄草苷鼠李糖基转移酶基因，获得其基因序列以及氨基酸序列，并将鼠李糖基转移酶基因转入大肠杆菌进行了异源表达，重组蛋白经纯化后能催化底物延龄草苷转化成薯蓣次苷A。本发明将为薯蓣次苷A的合成提供必要的基因资源，为薯蓣次苷A在异源生物中的高效合成奠定基础，同时也有益于薯蓣皂苷和其它相关的甾体皂苷的异源生物合成，有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种延龄草苷鼠李糖基转移酶及其编码基因与应用。

背景技术

盾叶薯蓣以根状茎入药，是我国传统常用中药材，被《中华人民共和国药典》收载，具有清肺止咳、利尿通淋、通经止痛和解毒消肿等功效。盾叶薯蓣的主要活性成分是甾体皂苷，其中薯蓣皂苷是盾叶薯蓣甾体皂苷中主要成分之一，薯蓣皂苷具有抗肿瘤、降血糖、降脂、抗氧化、抗炎、抗抑郁、抗病菌和病毒，抑制肝脏纤维化，保护肺和肾，改善更年期的骨质疏松，缓解类风湿性关节炎和溃疡性结肠炎病症，预防黑色素色素沉着，驱虫等多种活性，其次级苷薯蓣次苷A也具有明显的抗肿瘤、抗血小板聚集、抗菌等活性，鉴于薯蓣皂苷和薯蓣次苷A的多种药理活性，它们很可能被开发成治疗多种疾病的新药物，有着极其广阔的应用前景。薯蓣皂苷和薯蓣次苷A的苷元都是薯蓣皂苷元，薯蓣皂苷 3 位糖链由一个葡萄糖基和两个鼠李糖基组成，而薯蓣次苷A 的3 位糖链由一个葡萄糖基和一个鼠李糖基组成。目前将薯蓣皂苷元催化成延龄草苷（3 位糖链由一个葡萄糖基组成）的葡萄糖基转移酶基因已有报道，尚没有参与薯蓣次苷A、薯蓣皂苷合成的鼠李糖基转移酶基因的相关报道。

因此参与薯蓣次苷A合成相关的鼠李糖基转移酶基因的挖掘将为异源生物合成薯蓣次苷A提供新的基因资源，为薯蓣次苷A的高效合成奠定基础，同时也有益于薯蓣皂苷和其它相关的甾体皂苷的异源生物合成。

发明内容

本发明提供一种延龄草苷鼠李糖基转移酶及其编码基因与应用。

一种延龄草苷鼠李糖基转移酶，其特征在于：其氨基酸序列为SEQ ID NO.2所示；

或者，如SEQ ID NO.2所示的蛋白质的羧基端或氨基端融合蛋白标签得到的融合蛋白；

或者，将SEQ ID NO.2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/或添加得到具有延龄草苷鼠李糖基转移酶活性的蛋白质；

或者，与SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列限定的蛋白质分子具有90％以上的同一性的蛋白质分子。

编码上述鼠李糖基转移酶的基因。

编码鼠李糖基转移酶的基因，其特征在于：所述基因的核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示；

或者，与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列限定的DNA分子具有90％以上的同一性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。

含有上述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌或重组病毒。

所述的鼠李糖基转移酶或所述的基因在异源生物合成薯蓣次苷A、薯蓣皂苷及其它相关甾体皂苷的应用。

制备延龄草苷鼠李糖基转移酶蛋白质的方法，其特征在于：

将所述的延龄草苷鼠李糖基转移酶蛋白质的编码基因导入植物、动物或微生物受体细胞，得到表达延龄草苷鼠李糖基转移酶蛋白质的重组受体细胞，表达得到延龄草苷鼠李糖基转移酶蛋白质。

所述延龄草苷鼠李糖基转移酶蛋白质来源于盾叶薯蓣（Dioscoreazingiberensis）。

本发明中，“同一性”是指与天然核酸序列或氨基酸序列相似性。两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。