[发明专利]亚精胺衍生物糖基转移酶LbUGT73及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了亚精胺衍生物糖基转移酶LbUGT73及其编码基因和应用。亚精胺衍生物糖基转移酶LbUGT73，其氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示。亚精胺衍生物糖基转移酶能催化亚精胺衍生物生成相应的亚精胺衍生物糖苷，在宁夏枸杞咖啡酰亚精胺物质的体外生物合成中具有重要的应用价值，亦或对其他物种来源的亚精胺衍生物糖苷的体外催化合成具有参考作用和重要的应用价值。

本分案申请是专利申请号202110021501.8，发明名称：一组亚精胺衍生物糖基转移酶及其编码基因和应用，申请日：2021年1月8日的发明专利申请的分案申请。

技术领域：

本发明属于植物基因工程和生物技术领域，具体涉及一组亚精胺衍生物糖基转移酶及其编码基因和应用。

背景技术：

宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)是茄科枸杞属植物，其干燥成熟果实枸杞子自古作为名贵的中药材，具有重要的药用历史，亦是药食同源品种之一。《药典》记载，枸杞子具有滋肝补肾、益精明目的功效。现代药理学研究表明，宁夏枸杞具有良好的促进免疫、降血糖血脂、抗氧化、抗辐射损伤、促进肿瘤细胞凋亡和延缓衰老等作用，这些功效主要来源于其中丰富的次生代谢成分，如多糖、多酚和类胡萝卜素等。近年发现，宁夏枸杞中亦含有丰富的咖啡酰亚精胺类物质，其含量超过2.1克/千克，仅次于类胡萝卜素(2.2-2.3克/千克)，是宁夏枸杞新兴的活性成分之一。咖啡酰亚精胺类物质能够改善转基因果蝇的短时学习记忆能力，可开发为抗阿尔兹海默症的药物成分；此外，对抗肿瘤药物平阳霉素的发酵生产亦具有促进作用。虽然这类物质较生物碱、类黄酮、萜类物质等次生代谢产物更为少见，但在多个物种中的鉴定与活性评价发现，它们还具有治疗寄生性锥虫病、抑制耐万古霉素金黄色葡萄球菌、降血压和镇痛等作用，在疾病的预防或者治疗中具有巨大的应用前途。

宁夏枸杞中的咖啡酰亚精胺类物质的含量不仅高，而且结构种类丰富，目前已从宁夏枸杞中鉴定出15种不同结构形式的咖啡酰亚精胺类物质。这15种化合物中最明显的结构特征为均具有糖基化修饰。糖基化修饰由糖基转移酶完成，对植物次生代谢产物的合成、运输和存储具有重要的作用。在宁夏枸杞中发现的二咖啡酰亚精胺糖苷，也是自然界中首次发现并鉴定的咖啡酰亚精胺糖苷。由此可见，宁夏枸杞既是丰富的咖啡酰亚精胺糖苷的天然资源，也是咖啡酰亚精胺糖基转移酶的来源。宁夏枸杞中的咖啡酰亚精胺糖苷在抗阿尔兹海默症等疾病的治疗方面具有重要的应用前景和潜在的经济价值。因此，利用宁夏枸杞中的基因资源，可通过生物技术等手段开发体外合成咖啡酰亚精胺糖苷，具有重要的产业价值。

发明内容：

本发明的第一个目的是提供一组亚精胺衍生物糖基转移酶，其能催化亚精胺衍生物生成相应的亚精胺衍生物糖苷，在宁夏枸杞咖啡酰亚精胺物质的体外生物合成中具有重要的应用价值，亦或对其他物种来源的亚精胺衍生物糖苷的体外催化合成具有参考作用和重要的意义。

本发明的一组亚精胺衍生物糖基转移酶LbUGT62、LbUGT64和LbUGT73，其特征在于，其氨基酸序列分别如SEQIDNO.4、SEQIDNO.5、SEQIDNO.6所示。

本发明的第二个目的是提供编码上述一组亚精胺衍生物糖基转移酶的基因。

所述的编码基因优选为LbUGT62、LbUGT64和LbUGT73，其核苷酸序列分别如SEQIDNO.1、SEQIDNO.2、SEQIDNO.3所示。

本发明的第三个目的是提供上述一组亚精胺衍生物糖基转移酶在亚精胺衍生物糖苷合成中的应用。

优选，亚精胺衍生物糖基转移酶LbUGT62、LbUGT64或LbUGT73在催化亚精胺衍生物生成亚精胺衍生物糖苷中的应用。