[发明专利]一种新的三萜合成酶的功能及应用有效

专利信息
申请号: 201110247997.7 申请日: 2011-08-26
公开(公告)号: CN102321696A 公开(公告)日: 2012-01-18
发明(设计)人: 漆小泉;薛哲勇;刘丹;段礼新 申请(专利权)人: 中国科学院植物研究所
主分类号: C12P15/00 分类号: C12P15/00;C12N9/00;C12N15/52;C12N15/63
代理公司: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 关畅
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摘要:
搜索关键词: 一种 合成 功能 应用
【说明书】:

技术领域

发明涉及生物技术领域,尤其涉及一种新的三萜合成酶的功能及应用。

背景技术

三萜化合物包括游离三萜和三萜皂苷,广泛存在于高等植物中。三萜化合物是通过异戊二烯途径来合成的,其生物合成路线为:甲羟戊酸(Mevalonic acid)生成的异戊烯二磷酸(IPP)及其异构体二甲基丙烯二磷酸(DAPP)在香草二磷酸合成酶(GPS)作用下首先形成香叶二磷酸(GPP),接着利用法呢二磷酸合成酶(FPS)转化成法呢二磷酸(FPP),又在鲨烯合成酶(Squalene synthase,SQS)的作用下合成鲨烯,然后经鲨烯环氧酶(Squalene epoxidase,SQE)催化转变为2,3-氧化鲨烯(2,3-oxidosqualene)。2,3-氧化鲨烯在氧化鲨烯环化酶(OSCs)的作用下环化形成三萜化合物的前体物质,如β-香树素(β-amyrin)。目前已经从拟南芥、水稻、苜蓿、百脉根等不同的植物中分离得到了几十个编码OSCs酶的基因,除了合成植物甾醇的环阿屯醇合成酶(cycloartenol synthase,CAS),还包括arabidiol synthase,羽扇醇合成酶(lupeol synthas,LUP)、β-香树素合成酶(β-Amyrin synthase,βAS)、葫芦二烯醇合成酶(cucurbitadienol,CPQ)、thalianol synthase(THA)、marneral synthase(MRN)、camelliol synthase(CAMS)、baruol synthase(BARS)、isomultiflorenol synthase(IMS)等。另外,人们从双子叶植物中发现了羊毛甾醇合成酶(lanosterol synthase,LAS),并证实在拟南芥中参与了植物甾醇的合成。三萜化合物骨架在依赖细胞色素P450单加氧酶、糖基转移酶和酰基转移酶进行氧化、糖基化及酰基化等化学修饰,最终获得不同种类的三萜皂苷。

众所周知,三萜化合物是一种重要的天然药物,例如,齐墩果酸具有降低转氨酶的功能,临床用于治疗急性黄疸肝炎;人参皂苷具有增加白细胞数量、提高人体免疫力、促进物质代谢、抗疲劳、抗衰老等作用。但三萜化合物的生物学功能的了解还非常少,例如燕麦在根尖合成的燕麦苷(avenacins)具有广谱的抗菌功能,能防止多种病原菌侵染根部,发挥抗病作用。

在水稻中发现有7个可编码全长OSCs酶的基因序列,并鉴定了其中4个OSC基因的生化功能,它们分别是环阿屯醇合酶基因(0s02g04710/0s0SC3),帕克醇(parkeol)合酶基因(0s11g08569/0s0SC9),蓍醇B  (achilleol  B)合酶基因(0s11g181/0s0SC10),以及异山苷子萜醇(isoarborinol)合酶基因(0s11g35710/0s0SC12),还有一些OSC基因的功能不清楚。

发明内容

本发明的一个目的是提供0s0SC8蛋白的应用。

本发明提供了0s0SC8蛋白在制备三萜化合物中的应用;

所述0s0SC8蛋白的氨基酸序列为序列表中的序列2。

所述三萜化合物的结构式如下式I所示:

式I。

所述0s0SC8蛋白的编码基因的核苷酸序列为序列表中的序列1。

本发明的另一个目的是一种制备三萜化合物的方法。

本发明提供的方法,包括如下步骤:

1)将0s0SC8蛋白的编码基因导入目的植物得到转基因植物,

2)提取步骤1)得到转基因植物的叶片,收集提取产物,即得到三萜化合物;

所述0s0SC8蛋白的氨基酸序列为序列表中的序列2。

步骤1)中,所述蛋白的编码基因通过重组载体导入目的植物;

步骤2)中,所述提取步骤1)得到转基因植物的叶片的方法包括如下步骤:

A、用裂解液裂解所述转基因植物的叶片,得到裂解产物、过滤,收集滤液;

B、将步骤A得到的滤液用等体积正己烷萃取,收集正己烷层,再用等体积饱和NaCl水溶液洗涤,收集正己烷层,即得到三萜化合物。

步骤1)中,所述0s0SC8蛋白的编码基因的核苷酸序列为序列表中得序列1;

所述重组载体为将所述0s0SC8蛋白的编码基因插入表达载体pH7WG2D,1,得到表达所述蛋白的载体;

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