[发明专利]七叶苷和秦皮苷糖基转移酶蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了七叶苷和秦皮苷糖基转移酶蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的七叶苷和秦皮苷糖基转移酶蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列2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/或添加且具有七叶苷和/或秦皮苷糖基转移酶活性的由a)衍生的蛋白质。本发明基于七叶树高通量测序的相关结果，用反向遗传学的方法找到并鉴定秦皮苷、七叶苷合成的最后一步关键酶UGTs，填补香豆素生物合成途径的终端空白，为进一步生物合成秦皮苷、七叶苷提供了糖基转移酶蛋白及其编码序列。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别地涉及七叶苷及秦皮苷糖基转移酶蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

七叶树(Aesculuschinensis)为七叶树科七叶树属植物，该属全球约30种，其中我国约11种。香豆素为七叶树中重要的小分子活性成分，具有抗炎、镇痛、抗菌和抗病毒的药理作用，能调节植物生长、用作植保素，在人体内有较高的生物利用度。目前已经在七叶树中分离出的香豆素有秦皮乙素(Esculetin)、七叶苷(Esculin)、秦皮苷(Fraxin)和秦皮素(Fraxetin)(图1)等。这4种香豆素成分现均未成药，因此对该香豆素的生物合成途径的研究将具有重要的医学意义和经济价值。药理研究发现，七叶苷具有抗肿瘤作用，为抗肿瘤药物的开发提供新的选择；秦皮苷具有抗炎，降低血尿酸，抗菌，利尿的药理作用，能预防或治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。因此，七叶苷、秦皮苷有待利用现代药学研究将其开发为有效新药，对其生物合成途径的研究将具有重要的研究意义和潜在的巨大经济价值。

香豆素的生物合成途径为苯丙素生物合成途径的分支，其初始过程中PAL酶已经鉴定，但下游途径未知，包括P450酶、联苯基合酶和糖基转移酶。未知因素导致生物合成香豆素困难重重。

糖基转移酶负责代谢终端产物的糖基化修饰，且其催化反应的底物和产物清晰，它的鉴定将为整个途径的解析起到重要指引作用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了七叶树中七叶苷和秦皮苷糖基转移酶蛋白及其编码基因与应用。对七叶苷、秦皮苷糖基转移酶的鉴定，将为生物合成七叶苷、秦皮苷提供酶学基础，并为解析七叶苷、秦皮苷生物合成途径奠定基础。

本发明所提供的七叶苷和秦皮苷糖基转移酶蛋白，名称为UGT92G7，来源于七叶树(Aesculuschinensis)。

本发明所提供的七叶苷和秦皮苷糖基转移酶蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：

a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将序列表中序列2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/或添加且具有七叶苷和/或秦皮苷糖基转移酶活性的由a)衍生的蛋白质。

所述七叶苷和/或秦皮苷糖基转移酶活性是催化秦皮素生成秦皮苷的活性和/或催化秦皮乙素生成七叶苷的活性。

所述蛋白的编码基因也属于本发明的保护范围。

所述蛋白的编码基因为如下1)或2)或3)所示：

1)其核苷酸序列是序列表中序列1所示DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA分子杂交的DNA分子；

3)与1)或2)限定的DNA分子具有90％以上的同源性的DNA分子。

该编码基因含有1528个核苷酸，编码509个氨基酸的蛋白。将该基因命名为UGT92G7，将其编码的蛋白命名为UGT92G7。

含有所述编码基因的表达盒、重组表达载体、转基因细胞系或重组菌也属于本发明的保护范围。