[发明专利]仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1及在制备苔黑酚中的应用

说明书

本发明公开一种仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1及在制备苔黑酚中的应用，所述仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，以乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A为原料，在仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1的催化下，生成苔黑酚，对于仙茅苔黑酚葡萄糖苷的生物合成调控研究具有重要意义。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1及在制备苔黑酚的应用。

背景技术

仙茅(Curculigo orchioides Gaertn)为石蒜科多年生草本植物，苔黑酚葡萄糖苷是经仙茅根茎提取而来的一种有效酚苷类成分，含量为0.1795％～0.6239％，目前研究显示苔黑酚葡萄糖苷具有抗氧化、抗骨质疏松、抗抑郁、抗焦虑及免疫调节多种药理学活性。作为一种天然产物，苔黑酚大多数情况下是从中药仙茅中直接提取分离得到，然而该成分在药材中含量极少、提取分离工艺复杂、成本较高，摘自王波等，苔黑酚的合成，宁夏医科大学学报，20201030。

苔黑酚葡萄糖苷的生物合成前体为苔黑酚，苔黑酚C3或C5位上的羟基在糖基转移酶的催化下，进行一次糖基化生成苔黑酚葡萄糖苷，而苔黑酚则以乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A为前体物质缩合而成。

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，要研究这些活性成分的生物合成途径，必需鉴定这些途径中相关的关键基因，发掘这些催化酶基因成为研究植物代谢产物生物合成途径的关键环节。目前尚无仙茅来源的苔黑酚合酶的相关报道，因此，生物合成前体苔黑酚对于苔黑酚葡萄糖苷生物合成调控研究具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1及在制备苔黑酚中的应用，所述仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1可作为苔黑酚的生物合成调控基因。

本发明第一方面，提供了一种仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1，其核苷酸序列为SEQID NO:1所示，序列全长1170bp。该基因具有催化1分子乙酰辅酶A 和3分子丙二酰辅酶A合成苔黑酚的活性。

本发明第二方面，提供一种仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1编码的蛋白质，编码了358个氨基酸残基。其氨基酸序列为SEQ ID NO:2所示。该基因具有催化1分子乙酰辅酶A和3分子丙二酰辅酶A合成苔黑酚的活性。

本发明第三方面，还提供了一种含有所述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1 的重组质粒。

作为优选，所述的重组质粒，通过将所述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1 与pQE-80L载体同源重组获得，命名为pQE-80L-CoORS1。

本发明第四方面，提供一种转基因工程菌，所述转基因工程菌含有上述重组质粒，或所述基因工程菌的基因组中整合有外源的所述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1。

作为优选，所述转基因工程菌为大肠杆菌M15菌株。

本发明第五方面，本发明还提供了所述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1在制备苔黑酚中的应用。

作为优选，所述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1在制备苔黑酚的应用中，以乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A为原料，在由上述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1 编码的蛋白质催化下生成苔黑酚，氨基酸系列如SEQ ID NO:2所示。

本发明所述的仙茅苔黑酚合酶基因CoORS1，是从仙茅的根状茎中，通过转录组测序及生物信息学技术，经大量实验后筛选后得以鉴定出来的，采用RNA 试剂后提取仙茅根状茎的RNA，并反转录成cDNA后进行PCR扩增获得。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在: