[发明专利]穿心莲糖基转移酶APUGT74L2及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了穿心莲糖基转移酶APUGT74L2及其编码基因与应用。本发明公开的穿心莲糖基转移酶APUGT74L2为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的第421‑883位的蛋白质；A2)将序列表中序列2的第421‑883位所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。本发明的APUGT74L2可以通过体外酶促反应从根皮素制备三叶苷，或作为糖基化原件在植物或微生物体系里合成三叶苷，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及基因工程领域中，穿心莲糖基转移酶APUGT74L2及其编码基因与应用。

背景技术

三叶苷是一种二氢查耳酮的4’-葡萄糖苷，在三裂海棠中有少量积累，在柯属物种中也有分布，为多穗石柯甜茶的主要甜味成分，它的甜度是蔗糖的300倍左右，热量比蔗糖低得多。三叶苷不仅被用作天然甜味剂，而且还具有多种药理活性，包括抗氧化特性、抗糖尿病、抗炎症、抗肝母细胞瘤细胞增殖、抗hiv-1活性、改善骨丢失，这预示三叶苷在药品、食品和保健品等领域具有巨大的市场价值。

三叶苷在自然界中广泛存在于蔷薇科悬钩子属的甜茶中，主要产地为广西，主要通过化学方法从甜茶中提取三叶苷，但是天然生长的多穗石柯植株分散,且树形高大,采摘叶片困难,费工费时,严重制约了三叶苷的大规模提取，随着合成生物学技术的发展，从植物中挖掘三叶苷生物合成途径的关键酶基因，在异源生物中重构其生物合成途径来直接生产三叶苷成为一种更具前景的方式，三叶苷生物合成的最后关键步骤是根皮素在特定糖基转移酶的催化下，在4’-OH上加上葡萄糖，最后生成三叶苷，目前已鉴定了多个糖基转移酶能催化根皮素生成三叶苷，但多存在活性偏低且容易生成副产物的缺点，这也限制了其在三叶苷生物合成中的应用。从植物中鉴定或通过酶工程改造获得活性更高且更专一的糖基转移酶，是目前三叶苷生物合成研究中的热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何催化根皮素生成三叶苷。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质的下述任一应用：

D1)催化根皮素生成三叶苷；

D2)制备催化根皮素生成三叶苷的产品；

D3)生产三叶苷；

D4)制备生产三叶苷的产品；

所述蛋白质的名称为APUGT74L2，APUGT74L2为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列2的第421-883位的蛋白质；

A2)将序列表中序列2的第421-883位所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列2的第421-883位所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。

表：标签的序列