[发明专利]珠子参糖基转移酶UGTPjm2及其在制备竹节参皂苷IVa上的应用

说明书

本发明公开了一种珠子参糖基转移酶UGTPjm2及其在制备竹节参皂苷IVa上的应用。该珠子参糖基转移酶UGTPjm2具有如SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。本发明的珠子参糖基转移酶UGTPjm2能够在植物体外催化齐墩果酸‑3‑O‑β‑葡萄糖醛酸苷的C‑28位的羧基糖基化，进而生成竹节参皂苷IVa。为竹节参皂苷IVa的人工生产提供了重要的途径。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种珠子参糖基转移酶UGTPjm2及其在制备竹节参皂苷IVa上的应用。

背景技术

在人参属植物中，根据所含人参皂苷类型，可将人参属植物分为两大类，一类以达玛烷型皂苷含量为主，如人参(Panax.ginseng)、三七(P.notoginseng)、西洋参(P.quinquefolius)等，另一类则以齐墩果烷型皂苷为主，如珠子参(P.japonicusvar.major)、竹节参(P.japonicus)、狭叶竹节参(P.japonicus var.angustifolius)、姜状三七(P.zingiberensis)、屏边三七(P.stipuleanatus)、疙瘩七(P.japonicusvar.bipinnatifidus)等。竹节参皂苷IVa属齐墩果烷型皂苷，是珠子参、姜状三七、竹节参等人参属植物中含量最高的成分之一。在《中华人民共和国药典》2015版一部中已经明确说明，竹节参皂苷IVa是珠子参的主要活性成分。具有补肺养阴，袪瘀止痛，止血等功效。

竹节参皂苷IVa在植物中的含量低，对其提取则需要大量的原材料，且提取工艺较为复杂；此外，原材料种植周期长，对种植地块和种植技术要求较高。因此，如何去高效地获得这些有用的次生代谢物，一直都是科研究人员思考和研究的问题。

对于高附加值的天然产物，采用现代生物技术建立同源或异源表达系统高效生产药用活性成分，已被广泛认为是解决今后药用资源短缺的重要技术手段。但是，建立同源或异源表达系统需要先明确这些活性成分的生物合成途径，必需鉴定该生物合成途径中相关的关键基因。目前，发掘这些调控基因成为研究植物代谢产物生物合成途径的关键环节。当前，竹节参皂苷IVa的合成路径并不清晰，尚未得到验证，因此影响了竹节参皂苷IVa生物合成工作的推进。

发明内容

本申请的发明目的是提供一种珠子参糖基转移酶UGTPjm2及其在制备竹节参皂苷IVa上的应用，该珠子参糖基转移酶UGTPjm2能够在植物体外催化齐墩果酸-3-O-β-葡萄糖醛酸苷的C-28位的羧基糖基化，进而生成竹节参皂苷IVa。

为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

本发明的珠子参糖基转移酶UGTPjm2具有如SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。

本发明的珠子参糖基转移酶UGTPjm2能够在植物体外催化齐墩果酸-3-O-β-葡萄糖醛酸苷的C-28位的羧基糖基化，进而生成竹节参皂苷IVa。为竹节参皂苷IVa的人工生产提供了重要的途径。

本发明还提供了上述的珠子参糖基转移酶UGTPjm2的编码基因，该编码基因具有SEQ ID No.2所示的核苷酸序列。

本发明还提供了上述珠子参糖基转移酶UGTPjm2的编码基因的重组载体。该重组载体可以是重组质粒，该重组质粒的原始质粒可以选用pET28a质粒。

本发明还提供了表达上述的珠子参糖基转移酶UGTPjm2的转基因工程菌，该转基因工程菌中，珠子参糖基转移酶UGTPjm2的编码基因可以是以重组质粒存在的，也可以直接整合至其基因组中。

即，所述的转基因工程菌可以包含有上述的含有珠子参糖基转移酶UGTPjm2的编码基因的重组载体；也可以在其基因组中整合有上述的珠子参糖基转移酶UGTPjm2的编码基因。

所述的转基因工程菌的原始菌株可以选用大肠杆菌BL21(DE3)菌株。