[发明专利]肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H及其应用

说明书

本发明公开了一种来源于三叶青的肉桂酸‑4‑羟化酶基因ThC4H及其应用，该肉桂酸‑4‑羟化酶基因ThC4H的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明以三叶青作为生物来源设计引物对其cDNA序列进行扩增，得到了肉桂酸‑4‑羟化酶基因ThC4H，该基因作为苯丙烷代谢途径中的关键酶之一，可用于生产白藜芦醇。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，主要涉及一种来源于三叶青的肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H及其应用。

背景技术

随着近几年国家对中医药的高度重视，政府的大力扶持，带动了中药产业的快速发展，扩大了三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)的市场需求。对三叶青抗肿瘤作用研究的不断深入，导致近年来三叶青市场价格突飞猛进，其市场需求也越来越大。

近年来，药用植物次生代谢产物合成的基因调控已成为分子生物学十分活跃的前沿研究领域，代谢产物的量和组成主要取决于生物合成关键酶以及在细胞中的表达水平。而目前三叶青的研究主要集中在种植栽培、种苗培育、化学成分的提取分离和药理药效作用等方面，对其分子水平上的研究比较少。

白藜芦醇作为因“法国悖论”而闻名的红酒中的天然成分，大量科学研究证明其具有靶向多靶点、发挥多种有益健康和治疗疾病的作用，具有极大的研究价值。白藜芦醇在植物中主要通过苯丙烷代谢途径产生，该途径以苯丙氨酸为底物，苯丙氨酸被苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)催化生成反式肉桂酸，反式肉桂酸在肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)的作用下催化形成香豆酸，香豆酸又在4-香豆酸-辅酶A连接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)的作用下形成4-香豆酰辅酶A(4-coumarate-CoA ligase,4CA)，最后白藜芦醇合酶(resveratrol synthase, RS)催化1分子的4CA和3分子的丙二酰辅酶A(malonly-CoA，COA)合成白藜芦醇。

目前，三叶青的全基因组还未公布，有必要通过挖掘三叶青白藜芦醇生物合成的关键酶基因，试图揭示这些关键酶基因在其生物合成途径中的表达调控情况，并希冀以此为基础获得高产量白藜芦醇。

发明内容

本发明提供了一种来源于三叶青的肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H及其应用，该肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H来源于三叶青，作为苯丙烷代谢途径中的关键酶之一，可用于生产白藜芦醇。

具体技术方案如下：

本发明提供了一种肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H，该基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

本发明提供了一种包含所述的肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H的重组表达载体。

作为优选，表达载体为pMD19-T或pCMBIA1301。

本发明还提供了一种包含所述肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H的基因工程菌。

所述基因工程菌的宿主细胞为大肠杆菌DH5α。

本发明还提供了一种肉桂酸-4-羟化酶，所述肉桂酸-4-羟化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

作为优选，所述肉桂酸-4-羟化酶由如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列的肉桂酸-4- 羟化酶基因ThC4H编码获得。

本发明提供了所述的基因工程菌在生产白藜芦醇中的应用。

本发明提供了所述的肉桂酸-4-羟化酶在生产白藜芦醇中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：