一种紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因及在制备岩白菜素中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因及在制备岩白菜素中的应用，属于生物技术领域。该紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，序列全长1353bp；编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，编码了451个氨基酸残基。本发明专利技术紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因可作为岩白菜素的生物合成调控基因，并应用于制备岩白菜素，应用前景显著，易于推广应用。易于推广应用。易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因及在制备岩白菜素中的应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因及在制备岩白菜素中的应用。

技术介绍

[0002]紫金牛(Ardisia japonica)为紫金牛科(Myrsinaceae)紫金牛属(Ardisia)植物。紫金牛全株及根供药用，所含药用成分较多，岩白菜素是主要有效成分之一，岩白菜素具有镇咳、抗炎、抗焦虑、抗氧化、免疫调节和神经保护等多种功效(Shihao Xiang,.Bergenin Exerts Hepatoprotective Effects by Inhibiti ng the Release of Inflammatory Factors,Apoptosis and Autophagy via the PPAR
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γPathway.Drug Des Devel Ther.2020；14:129
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143.)。国内外学者还发现其与吗啡类抑制中枢止咳药不同，岩白菜素对咳嗽中枢具有选择性抑制作用，对其它神经中枢无抑制作用，且毒副作用小、不良反应少、连续使用不产生耐药性等特点(王进，岩白菜素的人体与动物药代动力学及对IGABA的作用研究.山东大学，2010.)。
[0003]岩白菜素属异香豆素类化合物，前人研究岩白菜素生物合成前体为2
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葡萄糖
‑4‑
甲氧基没食子酸经由分子内脱水后重排(rearrangement after intramolecul ar dehydration)或在未知脱水酶(dehydratase)的作用下闭环生成(Gan B.Bajracharya.Diversity,pharmacology and synthesis of bergenin and its deriva tives:potential materials for therapeutic usages.Fitoterapia.2015；101:133
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52.)；2
‑
葡萄糖
‑4‑
甲氧基没食子酸由4
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甲氧基没食子酸在碳糖基转移酶(CGT，C
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glucosyltransferase)的催化下以尿苷二磷酸葡萄糖(UDP
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glucose)为糖基供体在2位连接葡萄糖生成。但是到目前为止，岩白菜素生物合成还未见有人报道，因此，挖掘能够催化4
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甲氧基没食子酸的碳糖基转移酶对于岩白菜素生物合成调控研究具有重要意义。
[0004]开展岩白菜素生物合成途径研究，可为紫金牛人工栽培措施以及提高药效成分含量提供基础。同时，岩白菜素提取原材料的种植周期长，并且对种植地块和种植技术要求较高。因此，如何去高效地获得这些有用的次生代谢物，一直都是科研究人员思考和研究的问题。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，要搞清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。当前，4
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甲氧基没食子酸在C
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2位发生糖基化反应催化形成2
‑
葡萄糖
‑4‑
甲氧基没食子酸的合成路径并不清晰，负责糖基化的碳糖基转移酶的功能尚未得到验证，影响了岩白菜素生物合成工作的推进。因此如何克服现有技术的不足是目前生物
亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种紫金牛葡萄糖基转移酶AjCGT1，可作为岩白菜素的生物合成调控基因以及应用于制备岩白菜素。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术第一方面提供一种紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因，紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，序列全长1353bp。
[0008]本专利技术第二方面提供上述紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因编码蛋白，该编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，编码了451个氨基酸残基。
[0009]本专利技术第三方面提供含有上述紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因的重组质粒。
[0010]进一步，优选的是，将紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因与pET28a载体同源重组，获得pET28a
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AjCGT1重组质粒。
[0011]本专利技术第四方面提供一种转基因工程菌，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上述紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因。
[0012]进一步，优选的是，所述转基因工程菌为大肠杆菌BL21(DE3)菌株。
[0013]本专利技术第五方面提供上述紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因编码得到的紫金牛葡萄糖基转移酶AjCGT1。
[0014]本专利技术第六方面提供上述紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因在制备岩白菜素中的应用。
[0015]进一步，优选的是，以4
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甲氧基没食子酸作为底物，以尿苷二磷酸葡萄糖作为糖供体，在由所述的紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因编码得到的紫金牛葡萄糖基转移酶AjCGT1的催化下在4
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甲氧基没食子酸的C
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2位进行碳糖基化反应，在分子内脱水后重排的作用下闭环生成岩白菜素。
[0016]本专利技术通过重组质粒，在体外表达后获得目标蛋白，经进一步对底物4
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甲氧基没食子酸进行催化，直接生成岩白菜素。
[0017]本专利技术所述的紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因，是从紫金牛的植株中，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试剂盒提取紫金牛全株的RNA，并反转录成cDNA后进行PCR扩增获得。所述的紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因的扩增引物如下所示：
[0018]5'F：atgtctaacaccggcaacc；(SEQ ID NO.3)
[0019]3'R：ctaatttttcttcaccgtagtaattaaatcagataaagc。(SEQ ID NO.4)
[0020]此外，与载体pET28a进行同源重组时，BpOMT1基因则需要使用用带同源壁的引物进行扩增及回收，带同源壁的引物如下：
[0021]上游同源臂引物：5'F：gtggacagcaaatgggtcgcggatccatgtctaacaccggcaacc(SEQ ID NO.5)。
[0022]下游同源臂引物：3'R：：tgtcgacggagctcgaattcggatccctaatttttcttcaccgtagtaattaaatcagataaagc(SEQ ID NO.6所示)。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因，其特征在于，紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.权利要求1所述的紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因编码蛋白，其特征在于，该编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.含有权利要求1所述的紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因的重组质粒。4.根据权利要求3所述的含有紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因的重组质粒，其特征在于，将紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因与pET28a载体同源重组，获得pET28a
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AjCGT1重组质粒。5.一种转基因工程菌，含有权利要求3所述的重组质粒，或，所述基因工程菌的基因组中整合有外源的权利要求1所述的紫金牛碳糖基转移酶AjCGT1基因。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝冰，刘祥宇，陈碧环，王益娜，徐素素，刘琨毅，卢迎春，张广辉，冯垒，向贵生，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：发明
国别省市：