[发明专利]一种新型甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷L2的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷L2的制备方法，属于生物催化合成领域。本发明通过挖掘得到一种具有催化莱鲍迪苷A单糖基化活性的糖基转移酶YjiC，通过LC‑MS、1D和2D NMR波谱对产物的完整结构进行分析，所得新产物的化学结构为13‑[(2‑O‑β‑D‑glucopyranosyl‑3‑O‑β‑D‑glucopyranosyl‑6‑O‑β‑D‑glucopyranosyl‑β‑D‑glucopyranosyl)oxy]ent‑kaur‑16‑en‑19‑oic acidβ‑D‑glucopyranosyl ester。并将糖基转移酶YjiC与来源于拟南芥的蔗糖合酶AtSuSy构建偶联反应，实现以莱鲍迪苷A为底物高效催化合成莱鲍迪苷L2，以29.01g/L(30mmol/L)莱鲍迪苷A为底物反应12h，高效合成30.94g/L的莱鲍迪苷L2，莱鲍迪苷L2产率达到91.34％，为莱鲍迪苷L2的生产提供了一条高效且绿色的新途径。

技术领域

本发明涉及一种新型甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷L2的制备方法，属于生物催化合成技术领域。

背景技术

近年来，全世界范围内龋齿、肥胖症、糖尿病、高血压、心血管疾病的患病风险不断增加，因此，消费者对低热量或无热量甜味剂的需求不断增加。从甜叶菊中提取得到的甜菊糖苷因其高甜度(是蔗糖的50-450倍)、无热量、安全，被认为是目前最具吸引力的甜味剂。此外，甜叶菊苷还被发现具有重要的药理活性，如降糖、降压、利尿、抗炎、抗肿瘤和免疫调节作用。如今已从甜叶菊中发现六十余种甜菊糖苷，其中甜菊糖(占叶子干重的5-10％)和莱鲍迪苷A(占叶子干重的2-4％)是含量最丰富的两种成分，也是目前市面上商用的甜菊糖苷类添加剂的主要成分。不幸的是，食用甜菊糖苷后会带有一种挥之不去的苦味，这也限制了甜菊糖苷更成功的商业化应用。

目前已发现甜菊糖苷C-13位和/或C-19位所连接的糖的数量和位置能明显影响甜味和口感，但具体的结构与甜味的关系还未得到充分解析。解决这一问题较为有效的方法是在不同位置引入一个单一的糖基单元。因此，相关研究者对甜菊糖苷进行了许多的化学与生物修饰，以阐明甜菊糖苷结构与功能的关系并期望能获得具有更优甜味品质的甜菊糖苷。到目前为止，已有多种酶被报道用于甜菊糖苷的糖基化修饰，如环糊精糖基转移酶、葡聚糖酶、半乳糖苷酶、葡萄糖苷酶、果糖苷酶等。但这些酶存在产率较低、产物混杂等缺点，并且往往还会在底物上同时引入多个糖基单元，相较而言，UDP-糖基转移酶具有高转化率和区域选择性。因此，挖掘UDP-糖基转移酶以实现对莱鲍迪苷A不同位置的单糖基化，对阐明甜菊糖苷结构与甜味品质的关系具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明挖掘来自芽孢杆菌的糖苷转移酶YjiC催化莱鲍迪苷A合成单糖基化衍生物莱鲍迪苷L2，该酶在大肠杆菌中能够实现可溶性高效表达，并且在尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)存在的情况下具有催化莱鲍迪苷A合成莱鲍迪苷L2的活性。并通过构建尿苷二磷酸葡萄糖UDPG循环再生体系，利用大肠杆菌裂解液实现高效生物合成莱鲍迪苷L2，为莱鲍迪苷L2的工业化应用提供了一种有效的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明的第一个目的是提供一种化合物莱鲍迪苷L2，所述化合物莱鲍迪苷L2的化学结构式如下所示：

本发明的第二个目的是提供一种表达糖基转移酶的重组菌，所述糖基转移酶氨基酸序列的NCBI登录号为WP_003232783.1。

在一种实施方式中，所述重组菌还表达蔗糖合酶。

在一种实施方式中，所述蔗糖合酶的氨基酸序列可以是任意来源的具有蔗糖合酶活性的氨基酸序列。

在一种实施方式中，所述蔗糖合酶的氨基酸序列的NCBI登录号为NP_001031915。

在一种实施方式中，所述重组菌以大肠杆菌为宿主细胞。