[发明专利]一组糖基转移酶及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术和植物生物学领域，具体地，本发明涉及一组新的糖基转移酶及其应用。

背景技术

人参皂苷是从人参及其同属植物(如三七、西洋参等)中分离到的皂苷的总称，属于三萜类皂苷，是人参中的主要有效成份。目前，已经从人参中分离出了至少60种皂苷，其中一些人参皂苷被证实具有广泛的生理功能和药用价值：包括抗肿瘤、免疫调节、抗疲劳、护心、护肝等功能。

人参皂苷Rg3、Rf和Rg2均为稀有人参皂苷，分别具有非常强大的上述生理活性。例如，人参皂苷Rg3具有很好的抗肿瘤活性，可以诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞转移。它与放疗和化疗结合试验，可以增强放疗和化疗的效果；人参皂苷Rf具有抗肿瘤,抗疲劳的功效,能够减少子宫收缩,且起到与脑神经细胞有关联的镇痛作用，同时具有调节磷脂蛋白代谢的生理功能；人参皂苷Rg2对阿尔茨海默病大鼠大脑具有保护作用，可以增强大鼠学习记忆能力，同时对心肌损伤具有修复作用，此外人参皂苷Rg2还具有保护细胞受到紫外线伤害的作用。

然而，由于这些低度糖基化的稀有人参皂苷在天然人参中非常容易被糖基转移酶修饰并产生含复杂糖链的人参皂苷，因此，这些具有高生物活性的人参皂苷在人参中含量极低。

目前，生产这类稀有人参皂苷的方法是从人参中的大量人参皂苷出发，通过选择性水解糖基的方法进行转化后再进行提取和纯化。以人参属植物的总皂苷或原人参二醇类皂苷为原料，通过化学，酶法转化、分离和提取。由于化学制备方法原料损失较大，操作繁琐，副产物多，从而导致成本增加，而且难以提高产率。此外，由于人参总皂苷的获得依赖于人参的种植，所以导致用传统方法生产的稀有人参皂苷单体市场价格高昂。

目前本领域尚缺乏一种有效的生产稀有人参皂苷Rg3、Rf和Rg2的方法，因此迫切需要开发多种特异高效的糖基转移酶。

发明内容

本发明的目的就是提供一组糖基转移酶及其应用。

在本发明的第一方面，提供了一种体外糖基化方法，包括步骤：

在糖基转移酶存在下，将糖基供体的糖基转移到四环三萜类化合物的以下位点上：

C-3和/或C-6位的第一个糖基上；

从而形成糖基化的四环三萜类化合物；

其中，所述的糖基转移酶为如SEQIDNO.:61所示的糖基转移酶或其衍生多肽。

在另一优选例中，所述的延伸糖链包括直接延伸或置换延伸。

在另一优选例中，所述的直接延伸为在C-3和/或C-6位的第一个糖基上添加一个糖基以延伸糖链。

在另一优选例中，所述的置换延伸为将C-3和/或C-6位糖链的末端糖基置换成不同的糖基，从在C-3和/或C-6位的第一个糖基上延伸糖链。

在另一优选例中，所述的衍生多肽选自：

将SEQIDNO.:61所示氨基酸序列的多肽经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的、或是添加信号肽序列后形成的、并具有糖基转移酶活性的衍生多肽；或

氨基酸序列与SEQIDNO.:61氨基酸序列的同源性≥85％(较佳地≥90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％)，并具有糖基转移酶活性的衍生多肽；

其中，所述糖基转移酶活性指能将糖基供体的糖基转移到四环三萜类化合物C-3和/或C-6位的第一个糖基上以延伸糖链的活性。

在另一优选例中，所述的衍生多肽包括选自SEQIDNO.:26、28、55、57、59、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、93、94或95的任一所示序列。

本发明第二方面，提供了一种分离的多肽，所述的多肽选自下组：

(a)具有SEQIDNO.:61所示氨基酸序列的多肽；

(b)将SEQIDNO.:61所示氨基酸序列的多肽经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的、或是添加信号肽序列后形成的、并具有糖基转移酶活性的衍生多肽；

(c)序列中含有(a)或(b)中所述多肽序列的衍生多肽；

(d)氨基酸序列与SEQIDNO.:61氨基酸序列的同源性≥85％(较佳地≥90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％)，并具有糖基转移酶活性的衍生多肽；