[发明专利]一种类黄酮异戊烯基转移酶基因及其用途

说明书

本发明公开的一种类黄酮异戊烯基转移酶基因，该类黄酮异戊烯基转移酶基因即为从豆科植物白羽扇豆中鉴定的LaPT2，其基因序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白质序列如SEQ ID NO.2所示。并且，本发明公开了该基因的用途，其编码的蛋白可用于产生多种异戊烯基化的类黄酮化合物。本发明的优点在于，本发明从豆科植物白羽扇豆中克隆出类黄酮异戊烯基转移酶基因，并对其功能进行了系统鉴定，发现了该基因可以在体外异源产生多种具有生物活性的异戊烯基化的类黄酮化合物。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体为一种类黄酮异戊烯基转移酶基因及其用途。

背景技术

类黄酮是一大类重要的植物次生代谢产物，包括黄酮醇、黄酮、异黄酮等，异戊烯基化是类黄酮的一种主要的修饰方式，异戊烯基化的类黄酮主要存在于豆科植物中，在植物的生长发育中起着重要作用。异戊烯基化的类黄酮具有多种功能，包括抗菌、抗氧化、抗肿瘤，在植物防御中具有明确的抗病菌作用。同时，很多异戊烯基化的类黄酮也是传统中药的重要组成成份，具有促进人体健康的功效。但是，目前植物各种类黄酮异戊烯基化的机制还不完全清楚，鉴于异戊烯基转移酶的多重功能，相对于植物中存在的种类繁多的异戊烯基类黄酮化合物以及其潜在的应用价值，克隆和鉴定具有新功能、底物特异性和生物活性的植物类黄酮异戊烯基转移酶基因具有重要的理论和应用价值。

发明内容

为了解决现有技术中类黄酮异戊烯基转移酶基因功能未知、没有活性的问题，本发明提供了一种类黄酮异戊烯基转移酶基因及其用途，实现的目的为，本发明从豆科植物白羽扇豆中克隆出对多种类黄酮、特别是其中的黄酮醇具有催化活性的异戊烯基转移酶基因，并对其功能进行了鉴定，产生了具有活性的异戊烯基化类黄酮，也为在其它生物中利用生物技术生产异戊烯基化类黄酮提供了重要的基因资源和技术方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为，本发明提供的一种类黄酮异戊烯基转移酶基因，该类黄酮异戊烯基转移酶基因即为LaPT2，其基因序列如SEQ ID NO.1所示。本发明所发现的LaPT2类黄酮异戊烯基转移酶基因是从白羽扇豆中克隆出来的，是一种全新的类黄酮异戊烯基转移酶基因，丰富了类黄酮异戊烯基转移酶的种类，同时由于异戊烯基化的类黄酮具有增强植物抗病性，进一步帮助实现增强生物，特别是植物本身抗病菌能力在产业上的应用。

进一步的，所述该类黄酮异戊烯基转移酶基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQID NO.2所示。

进一步的，所述类黄酮异戊烯基转移酶基因的用途在其它生物中异源表达可以催化多种类黄酮进行异戊烯基化反应，产生具有生物活性的异戊烯基化类黄酮化合物。山奈酚、槲皮素和杨梅素是自然界含量最丰富的黄酮醇类的类黄酮，本发明证明重组的LaPT2蛋白对山奈酚和槲皮素具有很高的催化活性，这是植物中发现的第一个以黄酮醇为特异性底物的类黄酮异戊烯基转移酶基因。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果，本发明从白羽扇豆克隆出类黄酮异戊烯基转移酶基因，并对其功能进行了系统鉴定，发现了该基因可以在酵母中产生具有活性的重组蛋白，催化多种类黄酮化合物的异戊烯基化反应，特别是类黄酮中的黄酮醇。

附图说明

图1为本发明白羽扇豆类黄酮异戊烯基转移酶与其它植物相关异戊烯基转移酶的进化分析图谱。

图2为本发明白羽扇豆异戊烯基转移酶与豆科类黄酮异戊烯基转移酶氨基酸序列的比对分析图谱，图中，类黄酮异戊烯基转移酶两个保守的基序NQxxDxxxD和KD(I/L)xDx(E/D)用黑色线框表示。

图3为本发明白羽扇豆类黄酮异戊烯基转移蛋白在拟南芥原生质体中的亚细胞定位，图中，A共聚焦显微镜下细胞瞬时表达LaPT2-GFP融合蛋白的荧光信号；B共聚焦显微镜下细胞瞬时表达LaPT2-TP₈₇-GFP融合蛋白的荧光信号；C共聚焦显微镜下细胞瞬时表达LaPT2-△TP₈₇-GFP融合蛋白的荧光信号，标尺＝5μm。