[发明专利]双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2、编码基因及其产物和应用

说明书

本发明提供了一种双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2、编码基因及其应用，涉及合成生物学和天然药物化学技术领域。本发明从唇形科植物米团花出发，克隆并功能鉴定了一个合成14‑/18‑元环萜类化合物的萜类合酶LcTPS2编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明构建的该基因工程细胞安全稳定，生产周期短，合成的大环二倍半萜产物具有抗炎和免疫抑制活性，对植物血凝素联合12‑十四酸佛波酯‑13‑乙酸盐诱导Jurkat细胞系分泌IL‑2，以及CD3、CD28单抗刺激小鼠T细胞生成细胞因子IFN‑γ有明显抑制作用，但对Jurkat和脾细胞无明显细胞毒性。

技术领域

本发明涉及合成生物学和天然药物化学技术领域，具体涉及双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2、编码基因及其产物和应用。

背景技术

萜类化合物为种类最多、化学结构变化最为丰富的一类天然产物，广泛存在于高等植物和微生物中，具有重要的经济和药用价值。含有12元环及以上环状结构的大环萜类化合物是一类结构独特的萜类天然产物，通常具有显著的防御功能以及抗癌、抗白血病、抗炎和抗菌活性。

近年来，研究人员采用功能基因组学和代谢组学技术对不同萜类的合成途径进行了深入研究，为萜类的合成生物学研究提供了大量的数据支撑。目前，已经通过合成生物学方法构建出萜类高产的酵母工程菌株，实现了多种目标产物的高效生产，有效提高了萜类的总体生产水平。因此，采用合成生物学策略合成萜类化合物，有望成为植物源萜类生产的有效技术手段。然而，目前尚未从任何生物中分离得到天然14-/18-元环二倍半萜，负责环合14-/18元环二倍半萜的萜类合酶编码基因及其应用尚未报道，其抗炎和免疫抑制活性也未有文献报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2、编码基因及其产物和应用，利用所述双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2编码基因构建的基因工程细胞安全稳定，生产周期短，其大环二倍半萜产物具有抗炎和免疫抑制活性，能够在制备抗炎药物和免疫抑制药物中应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2，所述合酶LcTPS2为：

(1)SEQ ID NO.1所示氨基酸序列构成的蛋白；

(2)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基且功能相同的衍生蛋白。

优选的，所述双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2的编码基因为：

(a)SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列；

(b)SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或几个核苷酸且表达相同功能蛋白的核苷酸序列。

本发明提供了含有上述的双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2编码基因的重组载体、表达盒、转基因细胞株、重组菌。

本发明还提供了一种含有14-/18-元大环萜类化合物发酵液的制备方法，包括如下步骤：

构建含上述编码基因的重组载体，将所述重组载体转化至大肠杆菌或酿酒酵母中，发酵培养后即得所述发酵液。

本发明还提供了一种转基因植株的制备方法，包括如下步骤：

构建上述编码基因的重组载体，将所述重组载体转化至植株中，所得阳性植株即为所述转基因植株。

本发明还提供了上述双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2或上述双功能二倍半萜/二萜合酶LcTPS2编码基因在制备具有下述1-8结构式的14-/18-元大环萜类化合物中的应用