[发明专利]一种密码子优化的糖苷酶SWMU-F2-2及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种密码子优化的糖苷酶SWMU‑F2‑2及其制备方法与应用，其通过将密码子优化的糖苷酶基因SWMU‑F2‑2进行全基因合成，得到糖苷酶基因SWMU‑F2‑2的全长片段；重组质粒的制备：将糖苷酶基因SWMU‑F2‑2的全长片段与载体pET‑28a(+)连接，获得重组质粒pET‑28a(+)/SWMU‑Fsubgt;2/subgt;‑2；糖苷酶SWMU‑F2‑2的制备：将重组质粒pET‑28a(+)/SWMU‑Fsubgt;2/subgt;‑2转化至E.coli BL21感受态细胞中，得到重组E.coli BL21细胞，然后加入异丙基硫代半乳糖苷IPTG进行诱导表达，得到菌液，离心，取上清液进一步纯化，得到糖苷酶SWMU‑F2‑2的酶溶液，糖苷酶SWMU‑F2‑2的DNA序列如SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种密码子优化的糖苷酶SWMU-F2-2及其制备方法与应用。

背景技术

糖苷酶即糖苷水解酶(Glycoside hydrolases,GH,EC3.2.1)，是一类水解糖苷键(glycosidic bonds)的酶，在生物体糖和糖缀合物的水解与合成过程中扮演着重要角色。糖苷酶在催化糖苷反应时，如果水分子的氧原子进攻受体葡萄糖上的异头碳，即发生水解反应，但如果是葡萄糖羟基上的氧原子进攻受体葡萄糖上的异头碳，即发生转糖基反应。

糖苷酶几乎存在于所有的生物体中，是一类以内切或外切方式水解各种含糖化合物(包括单糖苷、寡糖、多糖、皂甙和糖蛋白等)中的糖苷键,生成单糖、寡糖或糖复合物的酶。糖苷酶在寡糖合成、烷基糖苷和芳香基糖苷的合成、氨基酸和多肽的糖基化以及抗生素的糖基化方面发挥了重要作用。

人参为我国传统名贵中草药，被誉为“百草之王”，有效成分包括人参多糖、人参挥发油、氨基酸和人参皂苷，主要有效成分是人参皂苷。人参皂苷属于四环三萜皂苷，结构上由苷元与糖连接而成，分为原二醇型人参皂苷、原三醇型人参皂苷和齐墩果酸型人参皂苷，其中，Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rg1、Rf等为含量丰富的天然人参皂苷，Rh1、Rh2、F1、F2、S-Rg3、Rb3、compound K、PPT等为稀有人参皂苷，稀有人参皂苷具有更高的药理活性，且更易被胃肠道吸收。因此，如何提高稀有人参皂苷的含量成为现代研究的热点。目前，人参皂苷的体外转化方法主要包括物理方法、化学方法和微生物转化法，物理方法主要为加热法，此方法反应条件要求高、副产物多且耗能巨大；化学方法主要是酸碱法，此类方法反应剧烈难以控制，且效率低污染环境；微生物转化法主要包括酶解法和微生物发酵法，其主要原理在于微生物所分泌的糖苷酶对人参皂苷进行转化，酶解法反应条件温和、耗能低、产物单一、提取率高、绿色环保，然而酶法成本高，不稳定易失活不易保存，因此微生物液体发酵是目前工业生产皂苷的主要手段。

根据人参皂苷的C3位和C20位葡萄糖基数量和分布，人参皂苷Rd在C3有两个葡萄糖基，在C20位有一个葡萄糖基，若水解掉C3位上其中一个葡萄糖基，则可得到稀有人参皂苷F2。

发明内容

针对上述的不足，本发明的第一目的是提供一种密码子优化的糖苷酶SWMU-F2-2；

本发明的第二目的是提供一种密码子优化的糖苷酶SWMU-F2-2的制备方法；

本发明的第三目的是提供一种密码子优化的糖苷酶SWMU-F2-2在水解人参皂苷Rd中的应用。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种密码子优化的糖苷酶，所述糖苷酶SWMU-F2-2的DNA序列如SEQ ID NO.1所示，其来源于粘质沙雷氏菌SGAir 0764染色体基因密码子优化。

进一步，所述糖苷酶SWMU-F2-2的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。