[发明专利]一种朝鲜淫羊藿来源的黄酮8-异戊烯基转移酶及其应用

说明书

本发明公开了一种朝鲜淫羊藿来源的黄酮8‑异戊烯基转移酶及其应用，属于基因和代谢工程领域。本发明筛选获得了朝鲜淫羊藿来源的EkF8DT3，并构建了表达该酶的重组酿酒酵母。该重组酿酒酵母具有催化山奈酚合成8‑异戊烯基山奈酚的能力，在250mL摇瓶进行发酵，外源添加200mg/L的山奈酚，可以获得118.3mg/L的8‑异戊烯基山奈酚，较已报道的EsPT2增产356.8％，对于推动高产淫羊藿素在工业中的应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种朝鲜淫羊藿来源的黄酮8-异戊烯基转移酶及其应用，属于基因和代谢工程领域。

背景技术

淫羊藿素是中药淫羊藿的主要药用成分之一，属于高附加值黄酮类化合物。淫羊藿素的合成需要一个重要的基因：异戊烯基转移酶(prenyltransferase，PT)的催化才能合成。但是近十年来仅有9个异戊烯基转移酶被报道。2008年，Sasaki等克隆表达了第一个植物苦参(Sophora flavescens)来源的黄酮异戊烯基转移酶SfN8DT。此后，Akashi等克隆得到了催化大豆抗毒素4位异戊烯基化的GmG4DT26，Sasaki等得到的SfG6DT和Shen等得到的LaPT1分别作用于染料木素的6位和3′位，Karamat等获得的PcPT催化7-羟基香豆素发生6位和8位异戊烯基化。然而，除SfN8DT外，上述获得的异戊烯基转移酶，催化底物仅为异黄酮或者香豆素，无法特异性的催化黄酮母核柚皮素的异戊烯基化。最近报道了一个来源于箭叶淫羊藿(Epimedium sagittatum)的异戊烯基转移酶EsPT2可以催化山奈酚获得8-异戊烯基山奈酚，但是产量仅25.9mg/L。因此。对新型、高效且特异性催化黄酮8位异戊烯化的异戊烯基转移酶对微生物法合成高附加值淫羊藿素具有重要意义。

异戊烯基转移酶广泛存在于生物界，参与6万种以上天然产物的合成。植物是巨大的异戊烯基转移酶基因库。其中朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai)作为淫羊藿的道地药材，药用价值高，对其相关异戊烯基转移酶的研究具有重要的学术和经济意义。

发明内容

本发明提供了朝鲜淫羊藿来源的潜在黄酮8-异戊烯基转移酶(Flavonoid8-Dimethylallyltransferase,F8DT)，为(a)或(b)：

(a)由SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)在(a)限定的氨基酸序列中经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有黄酮8-异戊烯基转移酶活性的由(a)衍生的蛋白质。

本发明还提供了编码所述黄酮8-异戊烯基转移酶的基因。

在一种实施方式中，所述基因具有如SEQ ID NO.8所示的核苷酸序列。

本发明还提供一种表达载体，所述的表达载体携带SEQ ID NO.8所示的核苷酸序列。

本发明提供一种含有所述基因或表达所述8-异戊烯基转移酶的微生物细胞。

本发明还提供了含有所述基因或所述表达载体的微生物细胞。

在一种实施方式中，所述微生物细胞的基因组上整合了SEQ ID NO.8所示的基因。

在一种实施方式中，所述微生物细胞中含有携带所述基因的重组质粒。