[发明专利]嵌合三萜合酶和三萜化合物

说明书

本发明公开了嵌合三萜合酶和三萜化合物，属于生物技术领域。本发明的嵌合三萜合酶为氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的CgCS、氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的TvTS或氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的MpMS。本发明的嵌合三萜合酶能够产生结构新颖的三萜化合物。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及三个真菌来源的嵌合三萜合酶和嵌合三萜合酶产生的结构新颖的三萜化合物。

背景技术

萜类化合物是自然界中数量最多的一类天然产物，主要分布在真菌、植物以及细菌中。真菌来源的萜类化合物因其新颖且多样化的结构以及显著的药理活性，成为天然产物生物合成领域的研究热点。其生物合成首先是通过甲羟戊酸(mevalonate，MVA)途径合成萜类前体物质，异戊烯焦磷酸(isopentenyl diphosphate，IPP)和烯丙基焦磷酸(dimethylallyl diphosphate，DMAPP)；然后异戊烯转移酶(prenyltransferases，PT)催化DMAPP和IPP缩合形成不同链长的异戊烯基前体物质(C10-C25)；随后在萜类合酶(terpenesynthase，TS)作用下形成单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜以及多萜等一系列结构多样的萜类骨架化合物；最后这些骨架化合物在各种修饰酶(如P450酶、脱水酶、甲基转移酶)的作用下形成结构复杂多样且具有生理活性的萜类化合物。

PT和TS是萜类化合物的生物合成中至关重要的两个酶。通常情况下，PT和TS是连续且独立发挥作用的两种酶，然而，有一些真菌来源萜类合酶同时具有PT结构域和I型TS结构域，属于嵌合类萜类合酶。这类型的酶通常被报道主要产生二倍半萜以及少量的二萜化合物，从未见三萜产物的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供同时具有异戊烯转移酶活性和萜类合酶活性的可产生三萜化合物的嵌合三萜合酶及其应用。

本发明的目的还在于提供通过所述嵌合三萜合酶产生的结构新颖的三萜化合物。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明所提供的嵌合三萜合酶，为Colletotrichum gloeosporioides来源的CgCS、Talaromyces verruculosus来源的TvTS或Macrophomina phaseolina来源的MpMS；其中，CgCS的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，TvTS的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，MpMS的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

编码上述嵌合三萜合酶CgCS、TvTS、MpMS的核酸分子的核苷酸序列分别优选如SEQID NO.4、5、6所示。

一种可表达上述嵌合三萜合酶的重组质粒，含有上述核酸分子。

一种可表达上述嵌合三萜合酶的重组细胞，含有上述核酸分子或重组质粒。在一些实施方案中，所述的重组细胞以酿酒酵母作为宿主。

上述嵌合三萜合酶、核酸分子、重组质粒或重组细胞可用于制备三萜化合物，所述的三萜化合物为结构如式I所示的化合物2colleterpenol(2)或结构如式II所示的化合物1talaropentaene(1)。其中，化合物1talaropentaene(1)由TvTS合成，化合物2colleterpenol(2)由CgCS合成。

一种制备上述三萜化合物的方法，包括如下步骤：培养上述重组细胞得到含所述三萜化合物的培养物。

本发明所提供的三萜化合物为结构如式I所示的colleterpenol或结构如式II所示的talaropentaene。

本发明的优点和有益效果：本发明发现了同时具有异戊烯转移酶活性和萜类合酶活性的嵌合三萜合酶，其可用于制备三萜化合物。

附图说明