一种何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1及其编码产物和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1及其编码产物与应用，从何首乌块根中克隆得到白藜芦醇合酶FmRS1基因，通过体外验证实验表明FmRS1基因具有催化1分子对香豆酰辅酶A和3分子丙二酰辅酶A反应合成白藜芦醇的活性。利用本发明专利技术可以通过基因工程技术来提高何首乌等植物中白藜芦醇等成分的含量，或者通过生物合成技术制备白藜芦醇等成分。生物合成技术制备白藜芦醇等成分。生物合成技术制备白藜芦醇等成分。

【技术实现步骤摘要】
一种何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1及其编码产物和应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1及其编码产物与应用。

技术介绍

[0002]何首乌作为药物，始载于宋《开宝本草》，此后历代本草均有记载，是一味临床常用中药材。2020年版《中国药典》收载了何首乌和制首乌，前者来源于蓼科植物何首乌Falopiamultiflora(Thunb.)Harald.的干燥块根，有润肠、解毒、截虐的功效；后者为生首乌的炮制加工品，具有补肝肾、益精血、壮筋骨、乌须发之效。何首乌中主要活性成分为二苯乙烯类、蒽醌类、黄酮类、鞣质和磷脂等，其中，二苯乙烯苷、大黄素和大黄素甲醚为药典规定的指标性成。现代药理学研究表明，何首乌具有抗氧化、抗衰老、抑制缺血脑损伤、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗炎、抗癌、抗肿瘤和保肝等药理作用。
[0003]白藜芦醇，别名茋三酚，属于二苯乙烯类化合物。根据有效的数据研究表明，白藜芦醇具有抗癌、抗菌、抗炎症、保护心血管等多种生理功效，已经被广泛用于膳食、医药、化妆品和保健品等行业。白藜芦醇合酶(Resveratrol synthase，RS)具有催化1分子对香豆酰辅酶A和3分子丙二酰辅酶A反应合成白藜芦醇的作用。因此研究何首乌白藜芦醇合酶基因的功能以及序列特征，为初步揭示何首乌白藜芦醇合酶的生物学功能，为进一步探索白藜芦醇的生物合成机理奠定基础。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1，所述何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1如(a)或(b)或(c)：
[0006](a)其核苷酸序列为SEQ ID No.1所示的DNA分子；
[0007](b)其核苷酸序列为SEQ ID No.1第1
‑
1110位所示的DNA分子；
[0008](c)在严格条件下与(a)或(b)限定的DNA序列杂交且编码具有何首乌白藜芦醇合酶活性的蛋白质的DNA分子。
[0009]本专利技术还提供一种上述所述的何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1编码的产物，该产物氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0010]另外，本专利技术还提供含有上述所述基因的重组载体、转基因细胞系或重组菌。
[0011]进一步地，重组表达载体为SEQ ID No.1所示的FmRS1基因插入pET
‑
28a载体的BamHI酶切位点间得到的载体。
[0012]本专利技术还提供了上述所述的基因或上述所述重组载体、转基因细胞系或重组菌在制备何首乌白藜芦醇合酶中的应用，该应用为重组载体、转基因细胞系或重组菌在催化对香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A反应合成白藜芦醇中的应用。
[0013]本专利技术还提供了一种制备白藜芦醇合酶的方法，包括如下步骤：将上述所述的重
组表达载体接种于LB培养基中振荡培养，诱导培养4小时后，收集培养物，得到白藜芦醇合酶。
[0014]本专利技术的有益效果如下：
[0015]本专利技术首次从何首乌块根中克隆得到白藜芦醇合酶FmRS1基因，通过体外验证实验表明FmRS1基因具有催化1分子对香豆酰辅酶A和3分子丙二酰辅酶A反应合成白藜芦醇的活性。利用本专利技术可以通过基因工程技术来提高何首乌等植物中白藜芦醇等成分的含量，或者通过生物合成技术制备白藜芦醇等成分。
[0016]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例。
[0018]图1为何首乌白藜芦醇基因FmRS1的琼脂糖凝胶电泳图；
[0019]图2为何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1结构功能域预测分析；
[0020]图3为何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1二级结构预测分析；
[0021]图4为何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1跨膜结构域预测分析；
[0022]图5为何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1三级结构预测分析；
[0023]图6为FmRS1蛋白质的SDS
‑
聚丙烯酰胺凝胶电泳结果；
[0024]图7为白藜芦醇对照品的MRM色谱图；
[0025]图8为FmRS1蛋白质催化对香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A产物的MRM色谱图；
[0026]图9为pET
‑
28a空载体催化对香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A产物的MRM色谱图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实验中使用的试剂盒如反转录试剂盒PrimeScript
TM
II 1st Strand cDNA Synthesis Kit购自TakaraBio公司；无毒型4S Green Plus核酸染料购于上海生工生物工程股份有限公司；切胶回收试剂盒EasyPure Quick Gel Extraction Kit、T载体pEASY
‑
Blunt Zero CloningKit、原核表达感受态细胞BL21(DE3)购自北京全式金生物技术有限公司；引物由上海生工生物工程股份有限公司合成；高保真酶High
‑
Fidelity PCR Master Mix with HF Buffer、BamH I限制性内切酶等购自纽英伦(NEB)生物技术北京有限公司；其他试剂均为进口或国产分析纯试剂。
[0029]1、白藜芦醇合酶基因FmRS1的克隆与生物信息学分析
[0030]按照RNA prep Pure Plant Kit试剂盒操作说明提取何首乌块根中总RNA，以何首
乌RNA为模板，采用TaKaRa反转录试剂盒(PrimeScriptTMII 1st Strand cDNA Synthesis Kit)进行反转录，得到何首乌的cDNA模板，利用正向引物FmRS1
‑
F：5
’‑
ATGGCGGCTTCAATTGAAGAGATTA
‑3’
，反向引物FmRS1
‑
R：5
’‑
TCAAAACAAAGCACCCCACTCCAGT
‑3’
进行PCR扩增，获得了何首乌白藜芦醇合酶FmRS1基因克隆。何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1的琼脂糖凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1，其特征在于，所述何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1如(a)或(b)或(c)：(a)其核苷酸序列为SEQ ID No.1所示的DNA分子；(b)其核苷酸序列为SEQ ID No.1第1
‑
1110位所示的DNA分子；(c)在严格条件下与(a)或(b)限定的DNA序列杂交且编码具有何首乌白藜芦醇合酶活性的蛋白质的DNA分子。2.一种由权利要求1所述的何首乌白藜芦醇合酶基因FmRS1编码的产物，其特征在于，该产物氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.含有权利要求1所述基因的重组载体、转基因细胞系或重组菌。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭华胜，童珍珍，赵玉姣，杨正阳，程铭恩，储姗姗，查良平，
申请(专利权)人：中国中医科学院中药研究所，
类型：发明
国别省市：