一种利用糖基转移酶高效生物合成莱鲍迪苷制造技术

本发明专利技术公开了一种利用糖基转移酶高效生物合成莱鲍迪苷

【技术实现步骤摘要】
一种利用糖基转移酶高效生物合成莱鲍迪苷M2的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用糖基转移酶高效生物合成莱鲍迪苷
M2
的方法，属于生物催化合成

。

技术介绍

[0002]甜菊糖苷是从甜叶菊叶子中提取和纯化的二萜糖苷，具有高甜度
、
低热量
、
对人体无副作用等优点
。
甜菊糖苷已被美国
、
巴西
、
韩国
、
日本和欧洲食品安全局批准为安全食品添加剂
。
到目前为止，已从甜菊叶中鉴定出
64
种甜菊醇糖苷，其中，甜菊糖含量最高，占干重的5‑
10
％，其次是莱鲍迪苷
A
，占干重的2‑4％
。
他们表现出比蔗糖高
250
‑
300
倍的甜度，但即使是高纯度的甜菊糖苷也保留了苦味的属性，这在很大程度上限制了它们在天然食品添加剂市场中的应用
。
[0003]近年来研究发现，
C
‑
13
和
C
‑
19
所连接的糖基单元的数量及种类对甜菊糖苷的性质有显著影响
。
例如，莱鲍迪苷
A
的
C
‑
13
位置上有一个额外的葡萄糖，使其比甜菊糖更甜更可口
。
甜叶菊中进一步分离得到的莱鲍迪苷
D
和莱鲍迪苷r/>M
在
C
‑
19
位置上连接有一个和两个额外的葡萄糖，使其表现出比莱鲍迪苷
A
更好的甜味品质
。
因此人们非常关注在这些位置上具有不同的糖基单元的新型甜菊糖苷以挖掘具有更好品质的甜味剂
。
[0004]UDP
‑
葡萄糖基转移酶
(UGTs)
是一种天然进化的催化糖基化反应的酶，它们将糖部分从活化的糖供体转移到受体分子上
。UGTs
在甜菊糖苷的合成中已经有了许多的应用
。2014
年，
Prakash
等人首次报道了一种新型甜菊糖苷衍生物
‑
莱鲍迪苷
M2
，其是糖基转移酶
UGTSL2
催化莱鲍迪苷
A
转化为莱鲍迪苷
D
的次要产物
。
但是由于产率较低，产物混杂，分离纯化成本高，限制了对莱鲍迪苷
M2
的进一步研究
。
因此，鉴定一种新的具有高催化活性和区域选择性的糖基转移酶催化合成莱鲍迪苷
M2
是非常有必要的
。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术挖掘来自芝麻的糖苷转移酶
UGT94D1
催化莱鲍迪苷
D
合成莱鲍迪苷
M2
，在尿苷二磷酸葡萄糖
(UDPG)
存在的情况下具有催化莱鲍迪苷
D
合成莱鲍迪苷
M2
的活性，为莱鲍迪苷
M2
的进一步研究提供了可能性
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种重组菌，所述重组菌过表达芝麻来源的糖基转移酶
UGT94D1。
[0008]在一种实施方式中，所述糖基转移酶的氨基酸序列的登录号为
XP_011076907.1
，核苷酸序列的登录号为
XM_011078605.1。
[0009]在一种实施方式中，所述重组菌以原核细胞或真核细胞为宿主细胞
。
[0010]在一种实施方式中，所述原核宿主细胞可以是任何革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌
。
革兰氏阳性细菌包括但不限于：芽孢杆菌属
、
梭菌属
、
肠球菌属
、
土芽孢杆菌属
(Geobacillus)、
乳杆菌属
、
乳球菌属
、
大洋芽孢杆菌属
、
葡萄球菌属
、
链球菌属和链霉菌属
。
革兰氏阴性细菌包括但不限于弯曲杆菌属
、
大肠杆菌
、
黄杆菌属
、
梭杆菌属
、
螺杆菌属
、
泥杆菌属
、
奈瑟氏菌属
、
假单胞菌属
、
沙门氏菌属
、
以及脲原体属；所述真核细胞为真菌细胞
。
[0011]在一种实施方式中，所述重组菌以大肠杆菌为宿主细胞
。
[0012]在一种实施方式中，所述重组菌以
pET
系列为表达载体
。
[0013]在一种实施方式中，所述重组菌以
pET
‑
21b(+)
为表达载体
。
[0014]本专利技术的第二个目的是提供一种组合物，所述组合物为糖基转移酶
UGT94D1、
所述重组菌或所述重组菌的细胞裂解液中的一种或多种；所述糖基转移酶的氨基酸序列的登录号为
XP_011076907.1。
[0015]在一种实施方式中，所述细胞裂解液为所述重组菌经诱导表达后，裂解细胞获得的上清液
。
[0016]本专利技术的第三个目的是提供一种催化合成莱鲍迪苷
M2
的方法，所述方法为以莱鲍迪苷
D
为底物，利用糖基转移酶
UGT94D1、
所述重组菌或所述组合物进行催化反应
。
[0017]在一种实施方式中，所述方法以
UDP
‑
葡萄糖为糖基供体
。
[0018]在一种实施方式中，所述催化体系为
0.1
～
3.0mM Reb D
，1～
10
μ
M
糖基转移酶
UGT94D1
，1～
10mM UDPG
，5～
20mM MnCl2，
20
～
80mM Tris。
[0019]在一种实施方式中，所述催化反应的条件为在
pH
为
5.5
‑
9.0、30
～
50℃
下反应2～
10h。
[0020]本专利技术还提供糖基转移酶
UGT94D1
或上述重组菌或上述组合物或上述方法在制备莱鲍迪苷
M2
或含有莱鲍迪苷
M2
的产品中的应用
。
[0021]在一种实施方式中，所述糖基转移酶...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种重组菌，其特征在于，表达来源于芝麻的糖基转移酶
UGT94D1
，所述糖基转移酶
UGT94D1
的氨基酸序列的
NCBI
登录号为
XP_011076907.1。2.
根据权利要求1所述的重组菌，其特征在于，所述重组菌以大肠杆菌为宿主细胞
。3.
根据权利要求1所述的重组菌，其特征在于，所述重组菌以
pET
系列为表达载体
。4.
根据权利要求3所述的重组菌，其特征在于，所述重组菌以
pET
‑
21b(+)
为表达载体
。5.
一种组合物，其特征在于，所述组合物为糖基转移酶
UGT94D1、
权利要求1～4任一所述重组菌或权利要求1～4任一所述重组菌的细胞裂解液中的一种或多种；所述糖基转移酶
UGT94D1
的氨基酸序列的登录号为
XP_011076907.1。6.
根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述细胞裂解液为权利要求1～4任一所述重组菌经诱导表达后，裂解细胞获得的上清液
。7.
一种催化合成莱鲍迪苷
M2
的方法，其特征在于，所述方法为以莱鲍迪苷
D
为底物...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶义剑，张艳，杨丽烽，平千，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：