[发明专利]UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用

说明书

本发明公开了糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用，属于微生物技术领域。本发明公开的糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用，通过特异性强且催化效率高的糖基转移酶UGT85A1和RrUGT3，采用生物合成的手段，利用菌体转化的方式来实现高效绿色的糖苷类化合物的生产。本发明利用糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3催化多种底物生成糖苷化合物，转化效率高，且底物杂泛性高，可用于大规模生产多种糖苷类化合物。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，更具体的说是涉及糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用。

背景技术

糖苷类化合物广泛存在于各种植物体中，它由糖基部分和非糖基部分组成，非糖基部分称之为苷元。许多糖苷化合物具有多种生物活性，具有重要的药用价值。其中代表性化合物例如天麻素，它存在于兰科植物天麻的块茎中，是中药天麻的有效成分之一，具有镇静、安眠、抗炎、抗氧化等多种生物活性，在临床上得到广泛应用；豆腐果苷也具有抗炎抗氧化的功能，同时也具有潜在的治疗抑郁症的能力；淫羊藿次苷具有抗疲劳抗氧化功能，可用于治疗高血压。

目前获取糖苷化合物主要从植物中提取或者通过化学合成。但是随着城市化进程的发展，可利用的植物资源逐渐减少，且植物体中糖苷化合物含量较低，从植物中提取的糖苷化合物成本高，工作量大，且产量远不能满足于人们的需要。因此急需寻找新的方法来生产糖苷化合物。

从19世纪80年代开始，人们开始利用化学合成的方法合成糖苷化合物中的天麻素。1980年周俊等人利用化学合成的手段，成功合成了天麻素，在此过程中，用到毒性较高的红磷和溴素，容易造成环境污染，且不利于实验者的安全[周俊，杨雁宾，杨崇仁，天麻素的化学合成Ⅱ，化学学报，1980，32(2)，162-166]。2004年戴晓畅等人改进了化学合成方法，用三溴化磷代替化学合成过程中用到的红磷和溴素[戴晓畅，彭啸，吴松福，杨万松，毛宇，天麻素及其类似酚性糖甙的化学合成工艺研究，云南民族大学学报(自然科学版)，2004，3(2)，83-85]，提高了收率，但是依然存在污染问题。2014年王多平简化了化学合成步骤，采用对羟基苯甲醇作为初始底物，不再需要催化加氢过程[王多平，天麻素的生产工艺，CN104072549A，2014]，但是该方法需要五乙酰葡萄糖作为糖基供体，之后再脱去乙酰基保护基团，步骤依然繁琐。与之相比，生物合成糖苷类化合物具有重大优势。

因此，提供糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用，利用微生物全细胞催化合成糖苷化合物；具体是利用表达糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3的大肠杆菌转化烷基酚衍生物生成糖苷化合物。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3在催化多种底物生成糖苷化合物中的应用，即糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3具有底物杂泛性。

所述UGT85A1催化的底物为4-羟基苯甲醇、3-羟基苯甲醇、4-(1-羟乙基)苯酚、3-(1-羟乙基)苯酚、4-羟基苯甲酸或3-羟基苯甲酸；所述RrUGT3催化的底物为对甲酚、对乙酚、对异丙基酚、对丙基苯酚、3-乙基苯酚、3-甲酚、4-羟基苯乙酮、4-羟基苯丙酮、3-羟基苯乙酮、3-乙烯基苯酚、3-羟基苯甲醛、4-羟基苯甲醇、4-羟基苯甲醛、3-(1-羟乙基)苯酚、4-(1-羟乙基)苯酚、2-(4-羟基苯基)异丙醇、4-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸或3-羟基苯甲醇。除本发明所列举底物外，带有酚羟基、醇羟基或羧基的酚类底物均在本发明保护范围内。

进一步，利用糖基转移酶UGT85A1或RrUGT3催化底物生成糖苷化合物的方法如下：