源自人参的新型UDP‑糖基转移酶和其应用制造技术

本发明专利技术涉及新型尿苷二磷酸(UDP)‑糖基转移酶，并且具体地涉及源自人参的新型UDP‑糖基转移酶和其应用，通过利用UDP‑糖基转移酶转化原人参二醇(PPD)型人参皂苷制备糖基化人参皂苷的方法，包括UDP‑糖基转移酶、转化体或其培养物作为有效成分的将PPD型人参皂苷转化成糖基化人参皂苷的组合物，利用MeJA(甲基茉莉酮酸酯)提高UDP‑糖基转移酶表达的方法，以及包括MeJA作为有效成分的提高UDP‑糖基转移酶表达的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及新型尿巧二磯酸扣D巧-糖基转移酶，并且具体地设及源自人参的新 型UDP-糖基转移酶和其应用、通过利用UDP-糖基转移酶转化原人参二醇（PPD)型人参皂 巧而制备糖基化人参皂巧的方法、将PPD型人参皂巧转化成糖基化人参皂巧的组合物一一 其包括UDP-糖基转移酶、转化体或其培养物作为有效成分、利用MeJA(甲基莱莉酬酸醋） 提高UDP-糖基转移酶表达的方法W及提高UDP-糖基转移酶表达的组合物一一其包括MeJA 作为有效成分。
技术介绍
人参（PanaxginsengC.Ameyer)是广泛用于增进健康的最流行的医用草药之 一。人参的根在传统医学中作为药草茶被消费，当前它已被包括在许多种产品中，包括糖 果、速溶茶和滋补饮料。人参皂巧一一其是人参中含有的糖基化=祗一一对健康具有积极 的作用。具体地，人参皂巧已知具有多种药理学作用如免疫系统增强和身体功能恢复。而 且，超过40种不同的人参皂巧已在人参根中被鉴定。然而，由于每种人参皂巧的大量生产 是困难的，所W它依旧是作为研究某个人参皂巧的有效性，例如，它对特定疾病的疗效的主 要障碍。 人参皂巧是糖基化达玛締型四环=祗类，并可基于它们的巧元结构分成=个不同 的组：原人参二醇（PPD)型人参皂巧、原人参S醇（PPT)型人参皂巧和齐壞果酸型人参皂 巧。该S组可基于通过化学结构中的糖巧键与环的C-3X-6和C-20位置连接的糖部分（巧 元）的位置和数目被进一步分类。PPD和PPT还具有不同的哲化模式。PPD在C-3X-12和 C-20位置具有-OH基团，而PPT在C-3、C-6、C-12和C-20位置具有-OH基团。PPD和PPT 可用葡萄糖和/或其它类型的糖而糖基化，W转化成多种人参皂巧。代表性的PPD型人参 皂巧包括人参皂巧化2、人参皂巧Rg3、化合物K(C-K)、人参皂巧巧和人参皂巧Rd。代表性 的PPT型人参皂巧包括人参皂巧F1、Rgl、Re、化1和Rg2。 人参皂巧的生物合成途径只被部分鉴定。已知人参皂巧生物合成与其它=祗 类共享生物合成途径，直到氧化馨締通过IPP异构酶（IPI)、GPP合酶佑P巧、FPP合酶 (FP巧、馨締合酶（S巧和馨締环氧酶（S巧的作用由异戊締基二磯酸和DMADP(二甲基 締丙基二磯酸）的一系列缩合反应而合成（Ajikumar等.Science, 330, 70-74. 2010;Ro 等.化Uire, 440, 940-943. 2006;Sun等.BMCgenomics, 11，262, 2010)。氧化馨締通过DS(达 玛締二醇-II合酶）一一其是S祗环化酶一一被环化成达玛締二醇-II。达玛締二醇-II 在C-3和C-20位置具有哲基，并通过由p450酶、PPDS(原人参二醇合酶）引起的C-12位 置的哲化而转化成PPD。PPDS还可通过由另一种p450酶、PPTS(原人参S醇合酶）引起的 在C-6位置的哲化而转化成PPT。PPD可通过在C-3和/或C-20位置的糖基化而转化成 PPD型人参皂巧，而PPT可通过在C-6和/或C-20位置的糖基化而转化成PPT型人参皂巧。 UDP(尿巧二磯酸）-糖基转移酶扣GT)被认为通过0-、0 1，2-或0 1，6-糖巧键的形成而 参与多种人参皂巧的合成途径。DS、PPDS和PPTS已被报道为参与人参皂巧生物合成的酶， 但是UGT是否参与人参皂巧的生物合成尚未被鉴定。 UDP-糖基转移酶是催化糖部分从UDP-糖转移到宽范围的代谢产物如激素和次级 代谢产物的酶。一般而言，UGT在生物合成途径的最终步骤中起作用W增加代谢产物的溶解 度、稳定性、储存、生物活性或生物利用度。如由植物中代谢产物的显著多样性所认识到的， 植物基因组具有数百种不同的UGT。例如，植物模型，拟南芥含有107种UGT，其基于氨基酸 序列属于14个不同的组（组A至组脚。不同的UGT对糖供体和糖受体显示底物特异性。 例如，UGT78D2将葡萄糖从UDP-葡萄糖转移到黄酬醇（山奈酪、搬皮素）和花色素巧（花 青定）的C-3位置W便分别产生黄酬醇3-0-葡糖巧和花青定3-0-葡糖巧。似乎该样的糖 基化对化合物的体内稳定性和储存是必要的。另一方面，UGT89C1将鼠李糖（rhanmnose)从 UDP-鼠李糖转移到黄酬醇-3-0-葡糖巧的C-7位置W便产生黄酬醇-3-0-葡糖巧-7-0-鼠 李糖巧。同样，UGT89C1不利用UDP-葡萄糖和花色素巧-3-0-葡糖巧作为底物。并且，它 对UDP-糖和来自UGT78D2的UDP-糖的受体具有不同的特异性。因此，存在研究针对不同 类型UGT的底物特异性的需要。 专利技术的公开内容 技术问题[000引本专利技术人对要用于特定人参皂巧生物合成的具有底物特异性和区域选择性的 新型UDP-糖基转移酶的发展付诸了大量努力。结果，本专利技术人鉴定了来自人参的称作 PgUGT74Al的新型糖基转移酶，并且他们发现PgUGT74Al具有通过特异地作用于PPD型人参 皂巧、PPD和C-KW催化在C-3位置的0-糖基化而将PPD和C-K分别转化成人参皂巧化2 和人参皂巧巧的活性。由于具有该活性，PgUGT74Al可用于某种糖基化人参皂巧的生产。 问题的解决方案 本专利技术的一个目的是提供源自人参的新型尿巧二磯酸扣D巧-糖基转移酶蛋白 质。 本专利技术的另一个目的是提供编码UDP-糖基转移酶蛋白质的多核巧酸、包括多核 巧酸的表达载体和导入有表达载体的转化体。[001引本专利技术的又一个目的是提供制备UDP-糖基转移酶蛋白质的方法。 本专利技术的又一个目的是提供通过利用UDP-糖基转移酶蛋白质、转化体或其培养 物转化原人参二醇（PPD)型人参皂巧而制备糖基化人参皂巧的方法。 本专利技术的又一个目的是提供将PPD型人参皂巧转化成糖基化人参皂巧的组合物， 其包括UDP-糖基转移酶蛋白质、转化体或其培养物作为有效成分。 本专利技术的又一个目的是提供利用MeJA(甲基莱莉酬酸醋）提高UDP-糖基转移酶 表达的方法。 本专利技术的又一个目的是提供提高UDP-糖基转移酶表达的组合物，其包括MeJA作 为有效成分。 专利技术的有益效果[001引本专利技术的新型UDP-糖基转移酶具有底物特异性和区域选择性，因此能够将糖部 分特异地转移至PPD型人参皂巧的C-3位置。因此它用于特定的人参皂巧如人参皂巧化2、 巧、Rg3或Rd的大量生产。 附图简述图1显示PPD型和PPT型人参皂巧的化学结构；[002U图2显示UDP-糖基转移酶，PgUGT74Al和PgUGT74Al中的每个分别与UGT74和UGT94之间聚类（clustering)的示意图。UGT的氨基酸序列利用MEGA5软件比对，并且比对 展示为邻接树（nei曲bor-jointingtree)。除PgUGTs(人参，高丽参（Panaxginseng))、 SiUGT94Bl(芝麻（Sesamumindi州mL.))、E5pUGT94Bl(维菊炬ellisperennis))、 Cml,2raiaT(抽子（Citrusmaxima))和CaUGT3(长春花（Catharanthusroseus))外的所有 的UST源自拟南芥； 图3显示薄层色谱法CTLC)的结果，其展示UDP-糖基转移酶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
尿苷二磷酸(UDP)‑糖基转移酶蛋白质(PgUGT74A1)，其由SEQ ID NO.1的氨基酸序列表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金善昌，崔吉柱，郑硕采，金佑炫，林完泽，李莲，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，智能合成生物中心，
类型：发明
国别省市：韩国;KR